David Hepworth i Eric Whale, dvojica škotskih znanstvenika, tragali su za pametnim načinima ponovne upotrebe prehrambenih otpadaka kada su smislili kako od vlakana mrkve napraviti nano vlakna iz ostatka mrkve. Celuloza u mrkvi i drugom korijenskom povrću, za razliku od drugih vlaknastih materijala poput drveta ili pamuka, lako se odvaja od ostatka biološkog otpada - izvlače ga iz pulpe.
Znanstvenici nazivaju materijal Curran, po galskoj riječi mrkva, i namjeravaju pokazati da bi se on mogao upotrijebiti kao alternativa staklenim ili ugljičnim vlaknima. Kažu da je gotovo dvostruko jači i malo lakši od ugljika. Hepworth i Whale su 2007. osnovali CelluComp, tvrtku za razvoj Currana i drugih biljnih materijala.
Christian Kemp-Griffin, izvršni direktor CelluComp-a, kaže da su počeli s mrkvom jer su bili jeftini i lako ih je nabaviti - samo bi otišli u kupnju njihove lokalne trgovine. Ali ubrzo su shvatili da pulpa mrkve zapravo dobro radi i da mogu ući u poljoprivredni otpad kako bi izvorili svoj materijal.
Prvo su znanstvenici napravili štap za ribolov iz Currana. Smatrali su da štap mora biti lagan, fleksibilan i jak - sve karakteristike koje Curran najbolje može donijeti. Nazvan E21 Carrot Stix, osvojio je neke nagrade i dobro se prodao.
Zatim je, uz pomoć novčanih sredstava Europske unije za testiranje materijala, CelluComp angažirao istraživače u EMPA, švicarskoj Federalnoj laboratoriji za znanost i tehnologiju materijala, kako bi identificirali najbolje načine stavljanja nano vlakana dobivenih iz biljaka - oni gledaju sljedeće šećerne repe -raditi. Otkrili su da je najpametnija, ekološki najodgovornija upotreba nano vlakana, uključujući Curran, zaštitna sportska roba, posebno kacige za motocikle koje moraju biti jake i lagane.
Točno je to: Kacige za budućnost motocikla mogu se izrađivati od mrkve, a ne od ugljika.
"Nanoceluloza ima svojstva materijala koja bi joj omogućila zamjenu stakla ili ugljika u današnjem plastičnom vlaknu", kaže Roland Hischier, istraživač iz EMPA koji je specijaliziran za analizu životnog ciklusa proizvoda. „Ugljična vlakna su neobnovljivi izvori. Moramo prije ili kasnije vidjeti kako dobivamo te materijale. "
Najzanimljivija stvar Currana, kaže Hischier, je kako koristi otpad iz hrane, što postaje sve veći problem u Europi jer su prijevoza i brza hrana sve istaknutiji. On i ostatak tima iz EMPA ocijenili su trag okoliša i komercijalnu održivost Currana. Studija je bila dio FP7 programa koji financira projekte koji se odnose na održivost širom EU. „Europska zajednica je u posljednjih 5 do 6 godina započela s nekim akcentom na pitanjima održivosti“, kaže Hischier.
Kako bi provjerio je li nešto poput Currana zapravo održivo, EMPA je razvila postupak u tri koraka. Prvo, postoji li zapravo potreba za ovim materijalom? Hoće li to biti ponovljivo i dosljedno izvan laboratorija? I, na kraju, je li to stvarno poboljšanje, ekološki gledano, od trenutnih materijala? Ovo je osnovna vrijednost, a EMPA radi na stvaranju okvira za ocjenu svakog novog obnovljivog materijala.
"Ovdje je prije svega trebalo vidjeti što bi moglo biti potencijalno tržište za tako nova vlakna, s ekološke točke, ali i s ekonomskog i tehničkog aspekta", kaže Hischier.
Tu dolazi kaciga. EMPA je u svojoj analizi otkrila da su zaštitna sportska oprema, za koja su potrebna čvrsta, jaka, lagana vlakna i niska ekonomska potrošnja, neki od najboljih slučajeva upotrebe Currana. Hischier i njegov tim također gledaju na održivost njegove upotrebe u daskama za surfanje i izolaciji za mobilne kućice. Sada je izazov odvoziti materijal iz laboratorija u proizvodnju i osigurati je li još uvijek ekološki pametnim na širokoj razini.
Nema smisla razvijati materijal iz biološkog otpada ako za njega nema koristi ili ako ga pretvaranje u proizvod koji koristi može imati više energije nego alternativa koja se ne može obnoviti.
