スコットランドの2人の材料科学者であるDavid HepworthとEric Whaleは、ニンジンジュースの残り物であるニンジンパルプからナノファイバーを作る方法を見つけたときに、食品廃棄物を再利用するスマートな方法を探していました。 ニンジンや他の根菜のセルロースは、木材や綿のような他の繊維状材料とは異なり、残りのバイオ廃棄物から簡単に分離できます。パルプから抽出します。
科学者は、ニンジンをゲール語で「 カラン 」と呼び、ガラス繊維または炭素繊維の代替品として使用できることを示し始めました。 彼らは、それが炭素のほぼ2倍強く、わずかに軽いと言います。 2007年、ヘップワースとクジラは、カランおよびその他の植物ベースの材料を開発する会社であるCelluCompを設立しました。
CelluCompのCEO、Christian Kemp-Griffinは、安価で入手しやすいため、ニンジンから始めたと言います。地元の食料品店を買いに行くだけです。 しかし、彼らはすぐに、ニンジンパルプが実際にうまく機能し、農業廃棄物を利用して材料を調達できることに気付きました。
まず、科学者はカランから釣り竿を作りました。 彼らは、ロッドは軽く、柔軟で、強くなければならないと考えていました。カランがもたらすことができるすべての特性。 E21キャロットスティックスと呼ばれ、いくつかの賞を受賞し、よく売れました。
次に、材料をテストするための欧州連合からの助成金により、CelluCompは、EMPA（スイス連邦科学技術研究所）の研究者を雇い、植物から調達したナノファイバーを配置する最良の方法を特定しました。 —動作する。 彼らは、カランを含むナノファイバーの最も賢明で最も生態学的に責任のある使用は、保護スポーツ用品、特に強くて軽いものでなければならないオートバイのヘルメットのためであることを発見しました。
そうです。未来のオートバイ用ヘルメットは、カーボンではなく、ニンジンから作られるかもしれません。
「ナノセルロースには、今日のプラスチック繊維のガラスまたは炭素のいずれかを置き換えることができる材料特性があります」と、製品のライフサイクルの分析を専門とするEMPAの研究者であるRoland Hischier氏は述べています。 「炭素繊維は再生不可能な資源です。 遅かれ早かれ、これらの資料の入手方法を確認する必要があります。」
Hisraner氏によると、カランの最も興味深い点は、廃棄物をどのように使用するかということです。これは、通勤やファーストフードが目立つようになり、ヨーロッパではより大きな問題になっています。 彼とEMPAのチームの他のメンバーは、Curranの環境フットプリントと商業的実行可能性を評価しました。 この研究はFP7プログラムの一部であり、EU全体の持続可能性関連プロジェクトに資金を提供しています。 「過去5〜6年で、ヨーロッパのコミュニティは持続可能性の問題に重点を置き始めました」とHischier氏は言います。
Curranのようなものが実際に実行可能かどうかをテストするために、EMPAは3段階のプロセスを開発しました。 まず、実際にこの資料が必要ですか？ ラボの外で複製可能で一貫性がありますか？ そして最後に、それは実際に環境的に言えば、現在の材料からの改善ですか？ これはベースラインであり、EMPAは新しい再生可能素材をどのように評価するかについてのフレームワークを考案するために取り組んでいます。
「ここでの問題は、まず第一に、生態学的な観点からだけでなく、経済的および技術的観点から、このような新しい繊維の潜在的な市場になる可能性があるものを見ることでした」とHischier氏は言います。
そこでEMPAは、分析の結果、硬くて丈夫で軽い繊維と低い経済的オーバーヘッドを必要とする保護スポーツ用品が、Curranの最良のユースケースであることがわかりました。 Hischierと彼のチームは、モバイルホームのサーフボードや断熱材で使用することの実現可能性にも注目しています。 現在の課題は、研究室の素材を生産に持ち込み、さらに大規模に生態学的にスマートであることを確認することです。
バイオ廃棄物から材料を開発することは、それを使用しない場合、または使用可能な製品に変えるために再生不可能な代替品よりも多くのエネルギーを必要とする場合、意味がありません。
