Kyllingeplast og vinlæder - giver affald nyt liv

En modesamling fremstillet af rester af druer fra vinindustrien og plast fremstillet af kyllingefjer er to nye vendinger i praksis med at lave nye produkter fra affald, og en stigende efterspørgsel på bæredygtighed fra forbrugerne betyder, at der kan være et parat marked for denne type innovation.

Madspild er ikke kun resultatet af dagligvarer, der er gået af eller uspiste måltider. Da mad forarbejdes til forbrug, enorme mængder affald genereres. Den europæiske fjerkræindustri, for eksempel, genererede omkring 3,1 millioner tons kasserede fjer i 2014. Og under vinproduktion, omkring 25% af druernes vægt såsom skind og frø, er spildte.

Disse biprodukter kunne snart få et nyt liv, som forskere udarbejder, hvordan de kan omdanne dem til nye materialer.

'Ideen om ubegrænsede ressourcer er ikke længere gyldig, så det er nødvendigt at kigge efter alternative råmaterialekilder, sagde Sarah Montes, forsker med det spanske firma Cidetec. Hun koordinerer et projekt kaldet KARMA2020, som ser på, hvordan man omdanner uønskede fjer til bionedbrydeligt plast.

Kyllingefjeraffald, som genereres stort set over hele verden i store mængder, typisk forbrændes eller ender på lossepladser eller som lavkvalitets dyrefoder. Men det har potentiale til at være en værdifuld ressource. Fjer består af omkring 90% keratin - det samme fibrøse protein, der giver hår, hov og horn deres sejhed.

'Det meste af affaldet er et rentabelt materiale, sagde Montes. På grund af dets høje keratinindhold, fjer vil sandsynligvis producere plast, der er stærkere og mere tårebestandige i forhold til dem, der bruger modificeret stivelse eller planteproteiner, for eksempel.

Imidlertid, der er udfordringer forbundet med at bruge fjer som råvare. Først og fremmest, de skal renses inden behandling for at fjerne eventuelle patogener. Da fjer er meget lette, det kan også være svært at få dem til at flyde gennem maskiner, siger Carsten Niermann fra det tyske bioplastfirma FKuR, en af ​​projektingeniørerne.

Halvandet år inde i det treårige projekt, KARMA2020-teamet har indtil nu fundet ud af, hvordan fjer skal forbehandles, så de er rene og sikre at håndtere, og hvordan man gør dem til et råmateriale. De har også skabt prøver af fjerbaserede materialer, der kan bruges til emballering, ved hjælp af en proces, hvor opvarmet materiale sprøjtes ind i en form for at forme det.

Økonomisk gennemførlighed

Den næste udfordring er at skalere deres produktionsproces til industriel fremstilling og teste, hvor godt fjerbaserede råvarer fungerer i særligt slutprodukter. I øjeblikket, forskerne ser primært på, hvordan man laver mademballage af fjer, selvom de også udvikler andre applikationer såsom gødning med langsom frigivelse, kompositmaterialer og flammehæmmende belægninger, afhængig af økonomisk og teknisk gennemførlighed.

Efterspørgsel efter produkter fra den cirkulære økonomi - hvor biprodukter fra en industri bruges som råvarer til en anden - kunne drage fordel af et fænomen kendt som bevidst forbrugerisme. En rapport fra 2017 fra Unilever viste, at en tredjedel af forbrugerne foretrækker bæredygtige mærker. Og dette vil sandsynligvis vokse, som en virksomheds miljømæssige legitimationsoplysninger bliver stadig vigtigere blandt unge.

Italiensk virksomhed Vegea, regner med denne trend for at hjælpe dem med at konkurrere med eksisterende spillere inden for deres område - læderproduktion. Både animalsk og syntetisk læderproduktion er veletableret, men Vegea mener, at et biolæder fremstillet af drueaffald kan hjælpe med at opbygge deres egen markedsniske, hvis de viser, at deres proces er omkostningseffektiv og miljøvenlig.

Gennem et projekt kaldet WineLeather, Vegea producerer deres bio-læder ved hjælp af druemark-de faste dele af druer, der er affaldsprodukter fra vinproduktion. Teamet har fokuseret på udviklingen af ​​naturlige tekstiler for at imødekomme efterspørgslen efter bæredygtige alternativer i tøj- og beklædningsindustrien.

'Efter at have set på flere potentielle råvarer, drue marc blev valgt, fordi den indeholder både olie og lignocellulose, to komponenter, der er optimale til fremstilling af biobaserede tekstiler med vores teknologi, sagde Marco Bernardi, Vegeas forsknings- og udviklingschef.

For at lave deres stof, rester af druer tørres først for at bevare dem, så råvaren er tilgængelig året rundt og ikke kun i vinfremstillingssæsonen. Derefter behandles råmaterialet på forskellige måder afhængigt af dets endelige anvendelse.

'Det raffineres med specifikke behandlinger for at opnå forskellige vægtklasser, bredde, elasticitet, prægning og farve, sagde Bernardi. Slutproduktet spredes derefter til et tekstil.

Mode kollektion

De har allerede produceret prøveprodukter ved hjælp af deres materiale til beklædningsfirmaet H&M, der blev vist frem på en udstilling sidste år. 'Vi forberedte en hel modekollektion til dem, med kjoler, sko og tasker fremstillet af vores vinbaserede materiale, sagde Bernardi.

WineLeather -projektet skalerer nu deres produktionskapacitet, så de kan flytte fra prototypestadie til et kommercielt foretagende.

Selvom produktionsmetoden gør brug af eksisterende teknologier, teamet er kommet med grønnere alternativer til de giftige og miljøskadelige kemikalier, der typisk bruges. Deres produktionsproces anses for at have nulindvirkning, da de udelukkende bruger affald som deres råmateriale, brug ikke kemiske reagenser eller ekstra vand og frembring ikke nogen biprodukter.

Bernadi mener, at deres materiale i sidste ende kan bruges som en erstatning for ethvert læderprodukt. Imidlertid, selvom der har været betydelig interesse fra bilindustrien og møbelproducenter, at producere et passende stof til brug ud over tøj er mere en udfordring.

Opskriften på deres materiale og processen skal justeres for at opfylde kravene i hver applikation. 'Specifikationerne er langt strengere end det, vi er vant til på mode, sagde Bernardi.