Дейвид Хепуърт и Ерик Уейл, двама шотландски учени по материал, търсеха интелигентни начини за повторно използване на хранителни отпадъци, когато измислиха как да направят нановолокна от моркова пулпа, остатъците от морковен сок. Целулозата в моркови и други кореноплодни зеленчуци, за разлика от други влакнести материали като дърво или памук, лесно се отделя от останалата част от биологичните отпадъци - те я извличат от пулпата.
Учените наричат материала Curran, след галската дума за морков, и се заемат да покажат, че той може да бъде използван като алтернатива на стъклени или въглеродни влакна. Казват, че е почти два пъти по-силен и малко по-лек от въглерода. През 2007 г. Hepworth and Whale основават CelluComp, компания за разработка на Curran и други растителни материали.
Кристиан Кемп-Грифин, изпълнителен директор на CelluComp, казва, че са започнали с моркови, защото са евтини и лесни за получаване - просто ще отидат да купят местния си магазин за хранителни стоки. Но скоро разбрали, че кашата от моркови действително работи добре и че могат да се включат в селскостопански отпадъци, за да си набавят материал.
Първо, учените направили въдица от Куран. Те смятаха, че един прът трябва да бъде лек, гъвкав и здрав - всички характеристики, които Curran може да донесе най-добре. Наречен E21 Carrot Stix, той спечели някои награди и се продаде добре.
След това, с безвъзмездни средства от Европейския съюз за тестване на материала, CelluComp нае изследователи в EMPA, Швейцарската федерална лаборатория за материали и технологии, за да идентифицират най-добрите начини за поставяне на нановолокна, добита от растения - те гледат след това захарно цвекло -да работиш. Те откриха, че най-интелигентната, най-екологично отговорна употреба за нано влакната, включително Curran, е за защитни спортни стоки, по-специално каски за мотоциклети, които трябва да бъдат както здрави, така и леки.
Точно така: Каските на бъдещето за мотоциклети могат да бъдат направени от моркови, а не от въглерод.
„Наноцелулозата има свойства на материала, които биха й позволили да замести или стъкло, или въглерод в днешното пластмасово влакно“, казва Роланд Хишер, изследовател от EMPA, който е специализиран в анализа на жизнения цикъл на продуктите. „Въглеродните влакна са невъзобновяем ресурс. Рано или късно трябва да видим как получаваме тези материали. “
Най-интересното за Curran, казва Хишиер, е как той използва хранителни отпадъци, което се превръща в по-голям проблем в Европа, тъй като пътуванията с бързи пътувания и бързо хранене са по-значими. Той и останалите от екипа на EMPA оцениха екологичния отпечатък и търговската жизнеспособност на Curran. Изследването беше част от FP7 програма, която финансира проекти, свързани с устойчивостта в целия ЕС. „Европейската общност през последните 5 до 6 години започна да поставя акцент върху проблемите на устойчивостта“, казва Хишер.
За да провери дали нещо като Curran е действително жизнеспособно, EMPA разработи процес в три стъпки. Първо, всъщност има ли нужда от този материал? Ще бъде ли повторимо и последователно извън лабораторията? И, накрая, всъщност дали това е подобрение, по отношение на околната среда, от сегашните материали? Това е основна линия и EMPA работи за създаването на рамка за това как ще бъдат оценявани всички нови възобновяеми материали.
„Въпросът тук на първо място беше да разберем какъв би могъл да бъде потенциален пазар на такова ново влакно, от екологична гледна точка, но и от икономически и технически аспекти“, казва Хишер.
Ето къде идва шлемът. В своя анализ EMPA установяват, че защитните спортни стоки, които се нуждаят от твърди, здрави, леки влакна и ниска икономическа режисура, са едни от най-добрите случаи за използване на Curran. Хишиер и неговият екип също разглеждат жизнеспособността на използването му в дъски за сърф и изолация за мобилни домове. Предизвикателството сега е да вземете материала от лабораторията до производство и да се уверите, че той все още е екологично интелигентен в по-голяма степен.
Няма смисъл да се разработва материал от биологични отпадъци, ако за него няма полза или ако превръщането му в използваем продукт отнема повече енергия от невъзобновяемата алтернатива.
