Een modecollectie gemaakt van de overblijfselen van druiven uit de wijnindustrie en plastic gemaakt van kippenveren zijn twee nieuwe wendingen op de praktijk om nieuwe producten te maken van afval, en een groeiende vraag naar duurzaamheid van consumenten betekent dat er een markt zou kunnen zijn voor dit soort innovatie.

Voedselverspilling is niet alleen het gevolg van afgevallen boodschappen of niet opgegeten maaltijden. Omdat voedsel wordt verwerkt voor consumptie, enorme hoeveelheden afval ontstaan. De Europese pluimvee-industrie, bijvoorbeeld, genereerde in 2014 ongeveer 3,1 miljoen ton afgedankte veren. En tijdens de wijnproductie, ongeveer 25% van het gewicht aan druiven, zoals de schillen en zaden, zijn verspild.

Deze bijproducten kunnen binnenkort een tweede leven krijgen, terwijl wetenschappers uitzoeken hoe ze deze kunnen omzetten in nieuwe materialen.

'Het idee van onbeperkte hulpbronnen is niet meer geldig, dus het is noodzakelijk om te zoeken naar alternatieve bronnen van grondstoffen, ' zei Sarah Montes, onderzoekswetenschapper bij het Spaanse bedrijf Cidetec. Ze coördineert een project genaamd KARMA2020, waarin wordt gekeken hoe ongewenste veren kunnen worden omgezet in biologisch afbreekbare kunststoffen.

Afval van kippenveren, die bijna overal ter wereld in grote hoeveelheden wordt gegenereerd, wordt meestal verbrand of belandt op stortplaatsen of als laagwaardig diervoeder. Maar het heeft de potentie om een ​​waardevolle hulpbron te zijn. Veren bestaan ​​voor ongeveer 90% uit keratine – hetzelfde vezelachtige eiwit dat haar, hoeven en horens hun taaiheid.

'Het meeste afval is een winstgevend materiaal, ' zei Montes. Door het hoge keratinegehalte veren produceren waarschijnlijk kunststoffen die sterker en scheurbestendiger zijn in vergelijking met veren die gemodificeerd zetmeel of plantaardige eiwitten gebruiken, bijvoorbeeld.

Echter, er zijn uitdagingen bij het gebruik van veren als grondstof. Eerst en vooral, ze moeten vóór verwerking worden ontsmet om eventuele ziekteverwekkers te verwijderen. Omdat veren erg licht zijn, het kan ook moeilijk zijn om ze door machines te laten stromen, zegt Carsten Niermann van het Duitse bioplastics bedrijf FKuR, een van de projectingenieurs.

Anderhalf jaar na het driejarige project, het KARMA2020-team heeft tot nu toe ontdekt hoe veren moeten worden voorbehandeld, zodat ze schoon en veilig te hanteren zijn, en hoe ze om te zetten in een grondstof. Ze hebben ook monsters gemaakt van op veren gebaseerde materialen die kunnen worden gebruikt voor verpakkingen, met behulp van een proces waarbij verwarmd materiaal in een mal wordt geïnjecteerd om het vorm te geven.

Economische haalbaarheid

De volgende uitdaging is om hun productieproces op te schalen voor industriële productie en te testen hoe goed op veren gebaseerde grondstoffen werken in bepaalde eindproducten. Momenteel, de onderzoekers kijken vooral naar het maken van voedselverpakkingen van veren, hoewel ze ook andere toepassingen ontwikkelen, zoals meststoffen met langzame afgifte, composietmaterialen en vlamvertragende coatings, afhankelijk van de economische en technische haalbaarheid.

De vraag naar producten uit de circulaire economie - waarbij bijproducten van de ene industrie worden gebruikt als grondstof voor een andere - zou kunnen profiteren van een fenomeen dat bekend staat als bewust consumentisme. Een rapport van Unilever uit 2017 toonde aan dat een derde van de consumenten de voorkeur geeft aan duurzame merken. En dit zal waarschijnlijk groeien, aangezien de milieuprestaties van een bedrijf steeds belangrijker worden onder jongeren.

Italiaans bedrijf Vegea, rekent op deze trend om hen te helpen concurreren met bestaande spelers in hun vakgebied – leerproductie. Zowel de productie van dierlijk als synthetisch leer is goed ingeburgerd, maar Vegea gelooft dat een bio-leer gemaakt van druivenafval kan helpen om hun eigen marktniche op te bouwen als ze aantonen dat hun proces kosteneffectief en milieuvriendelijk is.

Via een project genaamd WineLeather, Vegea produceert hun bio-leer met behulp van druivendraf - de vaste delen van druiven die afvalproducten zijn van de wijnproductie. Het team heeft zich gericht op de ontwikkeling van natuurlijk textiel om te voldoen aan de vraag naar duurzame alternatieven in de kleding- en kledingindustrie.

'Na verschillende potentiële grondstoffen te hebben bekeken, druivendraf werd gekozen omdat het zowel olie als lignocellulose bevat, twee componenten die optimaal zijn voor het creëren van biobased textiel met onze technologie, ' zei Marco Bernardi, Vegea's onderzoeks- en ontwikkelingsmanager.

Om hun stof te maken, Overgebleven druiven worden eerst gedroogd om ze te conserveren, zodat de grondstof het hele jaar door beschikbaar is en niet alleen tijdens het wijnbereidingsseizoen. Vervolgens wordt de grondstof op verschillende manieren verwerkt, afhankelijk van het eindgebruik.

'Het is verfijnd met specifieke behandelingen om verschillende gewichtsgraden te verkrijgen, breedte, elasticiteit, reliëf en kleur, ' zei Bernardi. Het eindproduct wordt vervolgens uitgespreid om een ​​textiel te vormen.

Mode collectie

Ze hebben al voorbeeldproducten gemaakt met hun materiaal voor kledingbedrijf H&M dat vorig jaar op een tentoonstelling werd tentoongesteld. 'We hebben een hele modecollectie voor ze gemaakt, met jurken, schoenen en tassen gemaakt van ons op wijn gebaseerde materiaal, ' zei Bernardi.

Het WineLeather-project schaalt nu hun productiecapaciteit op, zodat ze van het prototypestadium naar een commerciële onderneming kunnen gaan.

Hoewel de productiemethode gebruik maakt van bestaande technologieën, het team heeft groenere alternatieven bedacht voor de giftige en milieubelastende chemicaliën die doorgaans worden gebruikt. Hun productieproces wordt als nul-impact beschouwd, omdat ze uitsluitend afval als grondstof gebruiken, gebruik geen chemische reagentia of extra water en produceer geen bijproducten.

Bernadi denkt dat hun materiaal uiteindelijk kan worden gebruikt als vervanging voor elk leerproduct. Echter, hoewel er veel belangstelling is vanuit de auto-industrie en meubelfabrikanten, het produceren van een geschikte stof voor gebruik buiten kleding is een grotere uitdaging.

Het recept voor hun materiaal en het proces moeten worden aangepast om aan de vereisten van elke toepassing te voldoen. 'De specificaties zijn veel strenger dan we gewend zijn in de mode, ' zei Bernardi.