Wzrost różnorodności biologicznej i materiałów bioinżynieryjnych do produkcji tekstyliów

Według Textile Exchange, grupy badawczej, która zachęca do zrównoważonego rozwoju, w 2020 r. światowa produkcja włókien wzrosła do około 110 milionów ton. Wskazuje to na prawie podwojenie wielkości rynku włókien tekstylnych od 2009 roku.

Szacuje się, że globalne zużycie odzieży wynosi od 80 do 150 milionów sztuk rocznie, z czego na każde pięć wyprodukowanych sztuk odzieży trzy trafiają na wysypisko śmieci, gdzie włókna syntetyczne pozostają przez setki lat, wypłukując mikrowłókna na powierzchnię ziemi i atmosferę degradować. Pilnie musimy przemyśleć i przeprojektować włókna rdzenia, które zużywamy masowo.

Na całym świecie brakuje odpowiedzialnych źródeł i zrównoważonych materiałów, a przemysł tekstylny nie jest jeszcze w stanie wygenerować (lub poddać recyklingowi) ilości wymaganej przez globalny łańcuch dostaw w wielu sektorach rynku. Podczas gdy przemysł modowy jest często w centrum uwagi, wszystkie tekstylia muszą w dłuższej perspektywie stać się cyrkularnymi. Aby znaleźć rozwiązanie, musimy teraz polegać na nauce. W świecie alternatyw opartych na biotechnologii nacisk na badania i rozwój staje się coraz bardziej intensywny, a wraz z narastaniem kryzysu klimatycznego pilnie poszukuje się rozwiązań dwóch głównych problemów:

Po pierwsze, odkrywanie nowych surowców, które są odnawialne i nie podlegają ani intensywnej uprawie, ani wyczerpywaniu się ograniczonych zasobów. Po drugie, do produkcji nowych surowców do produkcji tekstyliów, które ulegają biodegradacji i nie przyczyniają się do powstawania gór odpadów, które gromadzą się w stale rozwijającym się przemyśle tekstylnym, modowym i dekoracyjnym.

Surowce odnawialne

Poszukiwanie ekologicznych surowców ma dwie odrębne gałęzie: zastąpienie tradycyjnych komponentów celulozowych, takich jak bawełna i jedwab, oraz zastąpienie organicznych surowców polimerowych zrównoważoną produkcją poliestru.

W zakresie tradycyjnego zastępowania celulozy poczyniono znaczne postępy wraz z wprowadzeniem licznych rozwiązań ulegających biodegradacji – nauka wciąż nabiera tempa na tym lukratywnym rynku materiałów.

Poniżej przedstawiamy szczegółowo niektóre z oferowanych obecnie nowych produktów, niektóre będą się rozszerzać i dominować na określonych rynkach i zastosowaniach, inne znikną. Ale najważniejszym czynnikiem jest ich pojawienie się i ekspansja ich produkcji oraz powszechna dostępność wraz ze wzrostem adopcji.

Włókna bananowe: Bananatex® to pierwsza na świecie trwała, techniczna tkanina wykonana wyłącznie z naturalnie uprawianych bananowców Abacá. Uprawiana na wyżynach filipińskich w naturalnym ekosystemie zrównoważonego rolnictwa mieszanego i leśnictwa roślina jest samowystarczalna, nie wymaga pestycydów, nawozów ani dodatkowej wody.

Włókna wodorostów: Keel.Labs (dawniej AlgiKnit) wierzy, że włókna na bazie wodorostów mogą radykalnie zmienić wpływ mody na środowisko, oferując nietoksyczny, neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla materiał, który jest zarówno wysoce wszechstronny, jak i zrównoważony. Kelp to duża alga, która rośnie obficie w gęstych, podwodnych lasach w pobliżu brzegu. AlgiKnit przetwarza wodorosty, jeden z najszybciej rosnących i najbardziej odnawialnych organizmów na ziemi, w funkcjonalne tekstylia, które można wykorzystać do produkcji odzieży, akcesoriów i obuwia.

Nettle Circle zapewnia zrównoważone, regenerujące się naturalne włókno, które jest wszechstronne, wysokowydajne, okrągłe i teraz identyfikowalne dzięki technologii znakowania Haelixa od kory do końcowego produktu konsumenckiego. To naturalne włókno nowej generacji rośnie dziko i może być uprawiane przy minimalnym śladzie ekologicznym.

Błonnik Białkowy Soi pochodzi z pulpy sojowej, która jest nierozpuszczalną częścią soi i produktem ubocznym produkcji tofu i mleka sojowego, dzięki czemu jest przyjazny dla środowiska i biodegradowalny. Tkanina znana jako Soy Silk jest gładka i miękka, tworzy delikatną tkaninę, która bardzo szybko wchłania i oddaje wilgoć. Jest odporny na kurczenie się i gniecenie, ma właściwości antybakteryjne, często miesza się go z innymi włóknami, aby zwiększyć jego drapowanie i wytrzymałość.

Tkaniny bambusowe, których Chiny są największym producentem, są przyjazne dla środowiska, zrównoważone i pozyskiwane w odpowiedzialny sposób. Bambus rośnie szybko bez użycia pestycydów, nadmiernej ilości wody i pielęgnacji. Bambus szybko się regeneruje, a nawet podczas wzrostu oczyszcza powietrze. Włókna bambusa są wytwarzane przez manipulowanie liśćmi, aż rozdzielą się na cienkie nici, z których następnie przędzie się nici do tkania lub dziania tkanin. Bambus jest największym przedstawicielem rodziny traw, dorasta do 35 m wysokości. Są to najszybciej rosnące rośliny drzewiaste na świecie. To szybkie tempo wzrostu i fakt, że bambus może rosnąć w wielu różnych klimatach, sprawia, że roślina bambusowa jest zrównoważonym i wszechstronnym zasobem.

Zwracając uwagę na poliester, jakie nowe osiągnięcia są godne uwagi? Poczyniono znaczne postępy w opracowywaniu odnawialnych i biodegradowalnych surowców polimerowych do okrągłej lub alternatywnej produkcji włókien poliestrowych.

Organiczne surowce polimerowe

Polimery organiczne są ważnym źródłem biodegradowalnych, odnawialnych poliestrów i są obecnie intensywnie rozwijane na całym świecie. Rozważamy niektóre z tych innowacji, jak opisano poniżej:

PLA (kwas polimlekowy) to biopolimer, nadający się do recyklingu i biodegradowalny, wytwarzany z corocznie odnawialnych zasobów, oferujący zmniejszony ślad węglowy w porównaniu z tradycyjnymi tworzywami sztucznymi. TotalEnergies Corbion, z siedzibą w Holandii, obsługuje zakład produkcyjny PLA o wydajności 75 000 ton rocznie w Rayong w Tajlandii, a niedawno ogłosił zamiar budowy drugiego zakładu w Grandpuits we Francji.

Polibutylenobursztynian PBS można wytworzyć, łącząc kilka monomerów (elementów budulcowych materiału) pochodzących z odnawialnych źródeł roślinnych zamiast z paliw kopalnych dzięki najnowszym postępom w dziedzinie biotechnologii. Dlatego zamiast ropy naftowej Kintra pozyskuje cukier z kukurydzy i pszenicy do produkcji swoich żywic i włókien, które przechodzą proces przędzenia ze stopu, podobny do poliestru, nylonu i innych materiałów syntetycznych. Zapewnia porównywalny wygląd, wrażenia dotykowe i wydajność bez przyczyniania się do problemu zanieczyszczenia mikroplastikiem.

Nowe rozwiązania w zakresie recyklingu i gospodarki o obiegu zamkniętym

Społeczność producentów włókien w coraz większym stopniu dąży do niskoemisyjnej gospodarki o obiegu zamkniętym, ponieważ innowacje i poważne inwestycje instytucjonalne nadal popychają ten program do przodu. Podsumowując, zwracamy uwagę na niektóre z najnowszych osiągnięć i innowacji na arenie recyklingu.

Recykling PET: Południowokoreańska firma chemiczna SK Geo Centric (SKGC) nawiązała współpracę z SUEZ i Loop Industries w celu budowy zakładu recyklingu politereftalanu etylenu (PET) w Europie. Zakład joint venture będzie produkował 70 000 milionów ton pierwotnej jakości, w pełni przetworzonego plastiku PET i włókien poliestrowych na rynek europejski.

Circulose: Renewcell to szybko rozwijająca się szwedzka firma zajmująca się recyklingiem tekstyliów, dysponująca unikalną technologią i światowej klasy zespołem ludzi, których misją jest zmiana światowego przemysłu tekstylnego na lepsze. Do 2030 r. planują poddać recyklingowi równowartość ponad 1,4 miliarda koszulek rocznie. Ich produkt nazywa się Circulose® i wytwarzają go w 100% z odpadów tekstylnych. Marki używają go do zastąpienia surowców o dużym wpływie, takich jak ropa naftowa i bawełna, w swoich produktach tekstylnych.

Eastman Advanced Circular Recycling Technologies: Eastman planuje zainwestować do 1 miliarda USD w zakład recyklingu molekularnego typu materiał-materiał we Francji, który wykorzystałby technologię odnawiania poliestru firmy Eastman do recyklingu do 160 000 ton rocznie trudnych do recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych, które są obecnie spalany.

MyReplast™ Upcycling: MyReplast Industries jest spółką należącą do Maire Tecnimont Group, kontrolowaną przez NextChem i zlokalizowaną w klastrze „Circular Economy” na planie transformacji energetycznej. Działając w branży recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych, firma wykorzystuje należącą do grupy technologię umożliwiającą oddzielanie, a następnie łączenie różnych polimerów obecnych w odpadach. Oddzielenie polimerów poprzez fazę selekcji optycznej (według polimeru i koloru), po której następuje etap mieszania, w celu wytworzenia wysokiej jakości granulatu, który może zastąpić pierwotne tworzywo sztuczne w różnych obszarach zastosowań.

Inżynieria enzymatyczna: technologia Protein Evolution wielokrotnie testuje, ocenia i mapuje dziesiątki milionów unikalnych enzymów, aby zidentyfikować najskuteczniejszy sposób recyklingu odpadów na chemikalia wielokrotnego użytku. Takie podejście pomoże w dekarbonizacji przemysłu i będzie miało znaczący wpływ na rozwijającą się biogospodarkę, ponieważ firmy, społeczności i rządy będą zobowiązane do spełnienia globalnych celów zrównoważonego rozwoju w nadchodzących latach. Zespół Protein Evolution współpracuje z wybitnymi naukowcami, którzy przesuwają granice inżynierii białek i innowacji materiałowych. Zespół spodziewa się nawiązać pierwsze partnerstwo handlowe do końca 2022 r., odpowiadając na potrzeby globalnych marek konsumenckich, które chcą poddać recyklingowi i przetwarzać tekstylia i mieszane odpady z tworzyw sztucznych.

Biorozwiązanie dla lepszego świata

Gdy patrzymy na branże Décor i Fashion, panorama wysiłków, innowacji i inwestycji w technologie odnawialne jest naprawdę imponująca i poczyniła wyraźne postępy w bardzo krótkim czasie.

Z ograniczonym czasem na odpowiedź, ponieważ opcje dla naszej planety się wyczerpią, nie brakuje graczy i inwestorów chętnych do podjęcia roli. Jest to wschodząca branża warta wiele miliardów dolarów i oferująca zarówno planecie, jak i inwestorowi znaczną nagrodę.

Bioalternatywy dla paliw kopalnych Armageddon stwarzają perspektywę prawdziwej drogi naprzód dla przemysłu tekstylnego. Znaczący postęp ekologiczny od enzymów do surowców pochodzenia roślinnego wyznacza nowy krajobraz dla materiałoznawstwa i konsumowanych przez nas tekstyliów. Co z kolei zmieni również technologie i chemię, których używamy do drukowania na nich.

To ekscytujący czas dla naszej branży i nie możemy się doczekać, aby być świadkami znaczących zmian na dobre w nadchodzących latach.

Treści wspólne opublikowane we współpracy z Texintel: https://www.texintel.com/blog/the-rise-of-biodiversity-and-biomaterial-science-for-the-textile-industry

Obraz okładki przedstawiony w tym artykule został zaczerpnięty z Unsplash .