L'aumento della biodiversità e dei materiali bioingegnerizzati per la produzione tessile

Secondo Textile Exchange, un gruppo di ricerca che incoraggia la sostenibilità, nel 2020 la produzione globale di fibre è salita a circa 110 milioni di tonnellate. Ciò indica quasi un raddoppio delle dimensioni del mercato delle fibre tessili dal 2009.

Il consumo globale di abbigliamento è stato stimato tra gli 80 e i 150 milioni di capi all'anno, di cui per ogni cinque capi prodotti, tre finiscono in una discarica dove le fibre sintetiche rimangono per centinaia di anni, rilasciando microfibre nella superficie terrestre e nella nostra atmosfera mentre degradare. Abbiamo urgente bisogno di ripensare e ridisegnare le fibre centrali che consumiamo in massa.

I materiali sostenibili e di provenienza responsabile continuano a scarseggiare a livello globale e l'industria tessile non può ancora generare (o riciclare) il volume richiesto dalla catena di approvvigionamento globale in più settori di mercato. Mentre l'industria della moda è spesso sotto i riflettori, tutti i tessuti devono diventare circolari a lungo termine. Ora dobbiamo fare affidamento sulla scienza per fornire una soluzione. Nel mondo delle alternative a base biologica l'attenzione alla ricerca e allo sviluppo è diventata sempre più intensa e, con l'aggravarsi della crisi climatica, si cercano con urgenza soluzioni a due problemi principali:

In primo luogo, scoprire nuove materie prime rinnovabili e non soggette né ad agricoltura intensiva né all'esaurimento delle risorse finite. E in secondo luogo, produrre nuove materie prime per la produzione tessile che siano biodegradabili e non contribuiscano alle montagne di rifiuti che si accumulano dalle industrie tessili, della moda e dell'arredamento in continua espansione.

Materie prime rinnovabili

La ricerca di materie prime eco-compatibili ha due rami distinti, la sostituzione dei tradizionali componenti cellulosici, come il cotone e la seta, e la sostituzione delle materie prime polimeriche organiche per la produzione sostenibile di poliestere.

Sulla sostituzione tradizionale della cellulosa, sono stati compiuti notevoli progressi con l'introduzione di numerose soluzioni biodegradabili: la scienza continua a guadagnare terreno in questo lucroso mercato dei materiali.

Di seguito descriviamo in dettaglio alcuni dei nuovi prodotti ora in offerta, alcuni si espanderanno e domineranno mercati e applicazioni specifici, altri svaniranno. Ma il fattore più importante è la loro comparsa e l'espansione della loro produzione e disponibilità diffusa con l'aumentare dell'adozione.

Fibre di banana: Bananatex® è il primo tessuto tecnico resistente al mondo realizzato esclusivamente con piante di banana Abacá coltivate naturalmente. Coltivata negli altopiani filippini all'interno di un ecosistema naturale di agricoltura e silvicoltura miste sostenibili, la pianta è autosufficiente, non richiede pesticidi, fertilizzanti o acqua extra.

Fibre di alghe marine: Keel.Labs (precedentemente AlgiKnit) ritiene che le fibre a base di kelp possano cambiare radicalmente l'impatto ambientale della moda offrendo un materiale non tossico, a emissioni zero, altamente versatile e sostenibile. Il fuco è una grande alga che cresce abbondantemente nelle fitte foreste sottomarine vicino alla costa. AlgiKnit trasforma le alghe, uno degli organismi in più rapida crescita e più rinnovabili sulla terra, in tessuti funzionali che possono essere utilizzati per indumenti, accessori e calzature.

Nettle Circle fornisce una fibra naturale rigenerativa sostenibile che è versatile, ad alte prestazioni, circolare e ora tracciabile con la tecnologia di marcatura Haelixa dalla corteccia al prodotto di consumo finale. Questa fibra naturale di nuova generazione cresce selvaggiamente e può essere coltivata con un'impronta ecologica marginale.

La fibra proteica di soia proviene dalla polpa di soia, che è una parte insolubile dei semi di soia e un sottoprodotto della produzione di tofu e latte di soia, che la rende ecologica e biodegradabile. Conosciuto come seta di soia, il tessuto è liscio e morbido, crea un tessuto delicato che assorbe e rilascia l'umidità molto rapidamente. È resistente al restringimento e alle pieghe con proprietà antibatteriche, spesso miscelato con altre fibre per aumentarne la copertura e la resistenza.

I tessuti di bambù, di cui la Cina è il maggior produttore, sono ecologici, sostenibili e di provenienza responsabile. La pianta di bambù cresce rapidamente senza l'uso di pesticidi, acqua eccessiva o cure. Il bambù si rigenera rapidamente e pulisce anche l'aria mentre cresce. Le fibre di bambù sono realizzate manipolando le foglie fino a quando non si separano in fili sottili, questi vengono poi filati in filo per tessere o lavorare a maglia tessuti. Il bambù è il membro più grande della famiglia delle graminacee, crescendo fino a 35 m di altezza. Sono le piante legnose a più rapida crescita al mondo. Questo rapido tasso di crescita e il fatto che il bambù può crescere in una gamma di climi diversi rende la pianta di bambù una risorsa sostenibile e versatile.

Accendendo i riflettori sul Poliestere, quali sono le novità degne di nota? Sono stati compiuti progressi sostanziali nello sviluppo di materie prime polimeriche rinnovabili e biodegradabili per la produzione di fibre di poliestere circolari o alternative.

Materie prime polimeriche organiche

I polimeri organici sono una fonte importante di poliesteri biodegradabili e rinnovabili e sono ora in fase di sviluppo intensivo in tutto il mondo. Consideriamo alcune di queste innovazioni come dettagliato di seguito:

Il PLA (acido polilattico) è un polimero a base biologica, riciclabile e biodegradabile prodotto da risorse annualmente rinnovabili, che offre un'impronta di carbonio ridotta rispetto alla plastica tradizionale. TotalEnergies Corbion, con sede nei Paesi Bassi, gestisce un impianto di produzione di PLA da 75.000 tonnellate all'anno a Rayong, in Tailandia, e ha recentemente annunciato l'intenzione di costruire un secondo impianto a Grandpuits, in Francia.

Il polibutilene succinato PBS può essere prodotto combinando diversi monomeri (elementi costitutivi del materiale) provenienti da fonti vegetali rinnovabili invece che da combustibili fossili grazie ai recenti progressi della biotecnologia. Pertanto, invece del petrolio, Kintra utilizza mais e zucchero derivato dal grano per produrre le sue resine e fibre, che subiscono un processo di filatura a fusione simile a poliestere, nylon e altri materiali sintetici. Fornire un aspetto, una sensazione e prestazioni comparabili senza contribuire al problema dell'inquinamento da microplastiche.

Nuovi sviluppi per il riciclo e l'economia circolare

La comunità dei produttori di fibre sta perseguendo sempre più un'economia circolare a basse emissioni di carbonio mentre l'innovazione e i seri investimenti istituzionali continuano a portare avanti l'agenda. In sintesi, notiamo alcuni degli sviluppi e delle innovazioni più recenti nell'arena del riciclaggio.

Riciclaggio del PET: l'azienda chimica sudcoreana SK Geo Centric (SKGC) ha stretto una partnership con SUEZ e Loop Industries per costruire un impianto di polietilene tereftalato (PET) riciclato in Europa. L'impianto della joint venture produrrà 70.000 milioni di tonnellate di plastica PET di qualità vergine, completamente riciclata e fibra di poliestere per il mercato europeo.

Circulose: Renewcell è un'azienda svedese di riciclaggio di tessuti in rapida crescita con una tecnologia unica e un team di persone di livello mondiale in missione per cambiare in meglio l'industria tessile globale. Hanno in programma di riciclare l'equivalente di oltre 1,4 miliardi di magliette ogni anno entro il 2030. Il loro prodotto si chiama Circulose® e lo ricavano al 100% da rifiuti tessili. I marchi lo usano per sostituire materie prime ad alto impatto come olio fossile e cotone nei loro prodotti tessili.

Eastman Advanced Circular Recycling Technologies: Eastman prevede di investire fino a 1 miliardo di dollari in un impianto di riciclaggio molecolare da materiale a materiale in Francia che utilizzerà la tecnologia di rinnovamento del poliestere di Eastman per riciclare fino a 160.000 tonnellate all'anno di rifiuti di plastica difficili da riciclare attualmente in corso di incenerimento.

MyReplast™ Upcycling: MyReplast Industries è una società del Gruppo Maire Tecnimont, controllata da NextChem e situata all'interno del cluster “Circular Economy” sulla roadmap per la transizione energetica. Operando nel riciclo dei rifiuti plastici, l'azienda si avvale di una tecnologia di proprietà del gruppo in grado di separare e poi combinare diversi polimeri presenti all'interno dei rifiuti. Separare i polimeri, attraverso una fase di selezione ottica (per polimero e per colore) seguita da una fase di compounding, per produrre granuli di alta qualità in grado di sostituire la plastica vergine in vari ambiti applicativi.

Ingegneria degli enzimi: la tecnologia di Protein Evolution verifica, valuta e mappa in modo iterativo decine di milioni di enzimi unici per identificare il modo più efficace per riciclare i materiali di scarto in sostanze chimiche riutilizzabili. Questo approccio aiuterà a decarbonizzare l'industria e avrà un impatto significativo sulla bioeconomia emergente poiché le aziende, le comunità e i governi sono tenuti a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità globale negli anni a venire. Il team di Protein Evolution lavora in tandem con eminenti ricercatori che stanno spingendo i confini dell'ingegneria delle proteine e dell'innovazione dei materiali. Il team prevede di lanciare la sua prima partnership commerciale entro la fine del 2022, rispondendo alle esigenze dei marchi di consumo globali che cercano di riciclare e trasformare tessuti e rifiuti di plastica mista.

La bio-soluzione per un mondo migliore

Dal momento che osserviamo le industrie dell'arredamento e della moda, il panorama degli sforzi, dell'innovazione e degli investimenti nelle tecnologie rinnovabili è davvero impressionante e ha compiuto notevoli progressi in un lasso di tempo molto breve.

Con solo un tempo limitato per rispondere, poiché le opzioni per il nostro pianeta si esauriscono, non mancano giocatori e investitori disposti ad assumere un ruolo. Questa è un'industria emergente multimiliardaria e offre sia al pianeta che all'investitore una ricompensa significativa.

Le alternative bio-based ai combustibili fossili Armageddon offrono la prospettiva di una vera via da seguire per l'industria tessile. Il sostanziale progresso ecologico dagli enzimi alle materie prime di origine vegetale segna un nuovo panorama per la scienza dei materiali e per i tessuti che consumiamo. Il che, a sua volta, cambierà anche le tecnologie e la chimica che utilizziamo per stampare su di essi.

È un momento entusiasmante per il nostro settore e non vediamo l'ora di assistere a cambiamenti significativi e positivi negli anni a venire.

Contenuti collaborativi pubblicati in collaborazione con Texintel: https://www.texintel.com/blog/the-rise-of-biodiversity-and-biomaterial-science-for-the-textile-industry

L'immagine di copertina presente in questo articolo è stata presa da Unsplash .