Ο David Hepworth και ο Eric Whale, δύο επιστήμονες επιστήμονες της Σκωτίας, αναζητούσαν έξυπνους τρόπους για να επαναχρησιμοποιήσουν τα απόβλητα τροφίμων όταν έβλεπαν πώς να κάνουν τις νανοΐνες από τον πολτό καρότου, τα υπολείμματα από το χυμό καρότου. Η κυτταρίνη σε καρότα και άλλα ριζικά λαχανικά, σε αντίθεση με άλλα ινώδη υλικά όπως το ξύλο ή το βαμβάκι, είναι εύκολο να διαχωριστεί από το υπόλοιπο από τα βιολογικά απόβλητα - τα εκχυλίζουν από τον πολτό.
Οι επιστήμονες αποκαλούν το υλικό Curran, μετά τη γαελική λέξη για το καρότο, και επιχειρούν να δείξουν ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση στις ίνες γυαλιού ή άνθρακα. Λένε ότι είναι σχεδόν διπλάσια και πιο ελαφριά από τον άνθρακα. Το 2007, η Hepworth και η Whale ίδρυσαν την CelluComp, μια εταιρεία που ανέπτυξε Curran και άλλα φυτικά υλικά.
Ο Christian Kemp-Griffin, διευθύνων σύμβουλος της CelluComp, λέει ότι ξεκίνησαν με τα καρότα γιατί ήταν φτηνός και εύκολος - θα πήγαιναν να αγοράσουν το τοπικό μπακάλικο τους. Όμως σύντομα συνειδητοποίησαν ότι ο πολτός καρότου λειτούργησε πραγματικά και ότι μπορούσαν να αξιοποιήσουν τα γεωργικά απόβλητα για να προμηθεύσουν το υλικό τους.
Πρώτον, οι επιστήμονες έκαναν μια ράβδο αλιείας έξω από το Curran. Σκέφτηκαν ότι μια ράβδος έπρεπε να είναι ελαφριά, εύκαμπτη και ισχυρή - όλα τα χαρακτηριστικά που θα μπορούσε να φέρει καλύτερα το Curran. Ονομάστηκε E21 καρότο Stix, κέρδισε κάποια βραβεία και πωλούνται καλά.
Στη συνέχεια, με τη χορήγηση χρημάτων από την Ευρωπαϊκή Ένωση για τη δοκιμή του υλικού, η CelluComp προσέλαβε ερευνητές στην ΕΜΚΑ, τα Ελβετικά Ομοσπονδιακά Εργαστήρια Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών, για να εντοπίσει τους καλύτερους τρόπους για να βάλουν τα νανοϋλικά που προέρχονται από φυτά - -να δουλέψω. Διαπίστωσαν ότι η πιο έξυπνη, πιο οικολογικά υπεύθυνη χρήση των νανοϊνών, συμπεριλαμβανομένου του Curran, αφορούσε προστατευτικά αθλητικά είδη, ιδίως κράνη μοτοσικλετών που πρέπει να είναι τόσο ισχυρά όσο και ελαφρά.
Αυτό είναι σωστό: Τα κράνη μοτοσικλετών του μέλλοντος μπορεί να κατασκευαστούν από καρότα και όχι από άνθρακα.
"Η νανοκυτταρίνη έχει ιδιότητες υλικών που θα της επιτρέψουν να αντικαταστήσει είτε γυαλί είτε άνθρακα στις σημερινές πλαστικές ίνες", λέει ο Roland Hischier, ερευνητής στην EMPA που ειδικεύεται στην ανάλυση του κύκλου ζωής των προϊόντων. "Οι ίνες άνθρακα είναι ένας μη ανανεώσιμος πόρος. Έχουμε, αργά ή γρήγορα, να δούμε πώς θα έχουμε αυτά τα υλικά. "
Το πιο ενδιαφέρον πράγμα για τον Curran, λέει ο Hischier, είναι το πώς χρησιμοποιεί τα απόβλητα τροφίμων, το οποίο γίνεται όλο και μεγαλύτερο πρόβλημα στην Ευρώπη, καθώς η μετακίνηση και η γρήγορη διατροφή είναι πιο εμφανή. Αυτός και η υπόλοιπη ομάδα της EMPA αξιολόγησαν το περιβαλλοντικό αποτύπωμα και την εμπορική βιωσιμότητα του Curran. Η μελέτη ήταν μέρος ενός προγράμματος του 7ου ΠΠ, το οποίο χρηματοδοτεί έργα που σχετίζονται με την αειφορία σε ολόκληρη την ΕΕ. "Η Ευρωπαϊκή κοινότητα, τα τελευταία 5 έως 6 χρόνια, έχει αρχίσει να δίνει κάποια έμφαση στα ζητήματα της βιωσιμότητας", λέει ο Hischier.
Για να δοκιμάσουμε αν κάτι όπως το Curran είναι πραγματικά βιώσιμο, η ΕΜΚΑ ανέπτυξε μια διαδικασία τριών σταδίων. Πρώτον, υπάρχει πραγματικά ανάγκη για αυτό το υλικό; Θα είναι επαναληπτό και συνεπές έξω από το εργαστήριο; Και, τέλος, είναι πραγματικά μια βελτίωση, από περιβαλλοντική άποψη, από τα σημερινά υλικά; Πρόκειται για μια βασική γραμμή και η ΕΜΚΑ εργάζεται για να παρουσιάσει ένα πλαίσιο για τον τρόπο αξιολόγησης κάθε νέου ανανεώσιμου υλικού.
«Το ερώτημα εδώ, πρώτα απ 'όλα, ήταν να δούμε τι θα μπορούσε να είναι μια πιθανή αγορά για μια τέτοια νέα ίνα, από ένα οικολογικό σημείο αλλά και από τις οικονομικές και τεχνικές γωνίες», λέει ο Hischier.
Σε αυτή την ανάλυση, η ΕΜΚΑ διαπίστωσε ότι τα προστατευτικά αθλητικά είδη, τα οποία χρειάζονται δύσκαμπτες, ανθεκτικές, ελαφρές ίνες και χαμηλή οικονομική επιβάρυνση, ήταν μερικές από τις καλύτερες περιπτώσεις χρήσης για το Curran. Ο Hischier και η ομάδα του εξετάζουν επίσης τη βιωσιμότητα της χρήσης σε ιστιοσανίδες και μόνωση για κινητά σπίτια. Η πρόκληση τώρα παίρνει το υλικό από το εργαστήριο στην παραγωγή και διασφαλίζοντας ότι είναι ακόμα οικολογικά έξυπνο σε μεγαλύτερη κλίμακα.
Δεν έχει νόημα η ανάπτυξη ενός υλικού από βιολογικά απόβλητα εάν δεν το χρησιμοποιήσετε ή αν το μετατρέψετε σε ένα χρήσιμο προϊόν καταναλώνει περισσότερη ενέργεια από την μη ανανεώσιμη εναλλακτική λύση.
