David Hepworth a Eric Whale, dva skotští vědci v oblasti materiálů, hledali chytré způsoby, jak znovu využít odpad z potravin, když přišli na to, jak vyrobit nanovlákna z mrkvové buničiny, zbytky z mrkvové šťávy. Celulóza v mrkvi a jiné kořenové zelenině se na rozdíl od jiných vláknitých materiálů, jako je dřevo nebo bavlna, snadno odděluje od zbytku biologického odpadu - získává ji z buničiny.
Vědci nazývají materiál Curran, podle gaelského slova pro mrkev, a vydali se ukázat, že by mohl být použit jako alternativa ke skleněným nebo uhlíkovým vláknům. Říká se, že je téměř dvakrát silnější a mírně lehčí než uhlík. V roce 2007 založili Hepworth a Whale společnost CelluComp, společnost vyvíjející Curran a další rostlinné materiály.
Christian Kemp-Griffin, generální ředitel společnosti CelluComp, říká, že začali s mrkví, protože byli levní a snadno se k nim dostali - prostě si koupili místní obchod s potravinami. Brzy si ale uvědomili, že mrkvová dřeň skutečně fungovala dobře a že mohli využít zdroje zemědělského odpadu.
Nejprve vědci vyrobili rybářský prut z Curranu. Mysleli si, že prut musí být lehký, pružný a silný - všechny vlastnosti, které Curran mohl nejlépe přinést. Volal mrkev E21 Stix, získal několik ocenění a dobře se prodal.
Poté, s dotací z Evropské unie na testování materiálu, najal CelluComp výzkumné pracovníky ve EMPA, švýcarských federálních laboratořích pro vědu a technologii materiálů, aby určili nejlepší způsoby, jak dát nanovlákna pocházející z rostlin - dívají se na cukrovou řepu dále -pracovat. Zjistili, že nejchytřejší, ekologicky nejodpovědnější použití nanovláken, včetně Curranu, bylo pro ochranné sportovní potřeby, zejména helmy pro motocykly, které musí být silné a lehké.
To je pravda: Motocyklové přilby budoucnosti by mohly být vyrobeny z mrkve, nikoli uhlíku.
„Nanocelulóza má materiální vlastnosti, které by jí umožnily nahradit v dnešních plastových vláknech sklo nebo uhlík, “ říká Roland Hischier, výzkumník EMPA, který se specializuje na analýzu životního cyklu produktů. „Uhlíkové vlákno je neobnovitelný zdroj. Musíme dříve či později zjistit, jak tyto materiály získáváme. “
Nejzajímavější věcí na Curranu je, jak říká Hischier, to, jak používá plýtvání potravinami, což se v Evropě stává větším problémem, protože dojíždění a rychlé občerstvení jsou výraznější. Spolu se zbytkem týmu EMPA vyhodnotili ekologickou stopu a komerční životaschopnost Curranu. Studie byla součástí programu 7. RP, který financuje projekty související s udržitelností v celé EU. „Evropské společenství za posledních 5 až 6 let začalo klást důraz na otázky udržitelnosti, “ říká Hischier.
Aby se otestovalo, zda je něco jako Curran skutečně životaschopné, vyvinula EMPA tříkrokový proces. Za prvé, existuje skutečně potřeba tohoto materiálu? Bude to replikovatelné a konzistentní mimo laboratoř? A konečně, je to vlastně zlepšení, environmentálně řečeno, ze současných materiálů? Toto je základní východisko a agentura EMPA pracuje na vymezení rámce pro posuzování jakéhokoli nového obnovitelného materiálu.
"Nejprve si položila otázku, co by mohlo být potenciálním trhem pro takové nové vlákno, a to jak z ekologického hlediska, tak iz ekonomických a technických úhlů, " říká Hischier.
To je místo, kde přilba přichází. Ve své analýze EMPA zjistil, že ochranné sportovní potřeby, které vyžadují tuhá, silná, lehká vlákna a nízkou ekonomickou režii, byly pro Currana jedním z nejlepších případů použití. Hischier a jeho tým také zkoumají životaschopnost použití v surfovacích prknech a izolaci pro mobilní domy. Výzvou je nyní přivést materiál z laboratoře do výroby a zajistit, aby byl stále ekologicky inteligentnější ve větším měřítku.
Nemá smysl vyvíjet materiál z biologického odpadu, pokud pro něj není žádný užitek, nebo pokud jeho přeměna na použitelný produkt vyžaduje více energie než neobnovitelná alternativa.
