Barwienie tkanin należy do najbardziej szkodliwych dla środowiska etapów produkcji ubrań: zużywa ogromne ilości wody, a spora część barwnika i tak trafia do ścieków zamiast na materiał. Zespół prof. Filipe Natalio z Uniwersytetu NOVA w Lizbonie szuka zupełnie innej drogi i chce, żeby bawełna nabierała koloru jeszcze na roślinie, w trakcie wzrostu. Projekt HYDROCOLTON łączy chemię, biologię roślin i uprawy hydroponiczne — a na końcu można sprawdzić, czy twoja szafa sprzyja modzie przyjaznej środowisku.
Produkcja tekstyliów wciąż w dużej mierze opiera się na rozwiązaniach, które pamiętają czasy rewolucji przemysłowej. Najwięcej szkód dla środowiska przynoszą dwa etapy: barwienie i wykańczanie tkanin. To właśnie tam zużywa się najwięcej wody i chemikaliów, a efekt końcowy, czyli kolorowa koszulka czy bluza, nie zdradza, ile zasobów pochłonęło jej powstanie.
Prof. Filipe Natalio z Uniwersytetu NOVA w Lizbonie zwraca uwagę, że problem nie dotyczy tylko ekologii. „To nie tylko szkodzi środowisku, ale jest to również bardzo nieefektywny proces” – mówi badacz. Jak wyjaśnia, „większość wody zawiera barwniki, które nie związały się z tkaninami”. Innymi słowy, duża część barwnika po prostu się marnuje.
Skalę zjawiska dobrze pokazują dane przytoczone w materiale:
Ostatnia liczba jest szczególnie wymowna dla studentów, którzy często kupują ubrania szybko i tanio. Każdy zakup ma swój ślad węglowy, nawet jeśli nie widać go na metce.
Projekt HYDROCOLTON, finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych, stawia sobie ambitny cel. Chodzi o to, żeby rośliny bawełny same wytwarzały kolorowe włókna w trakcie wzrostu. Gdyby to się udało, można by ograniczyć lub pominąć etapy, które dziś wymagają dużych ilości wody i obróbki chemicznej.
Natalio przyznaje: „Wiem, że brzmi to trochę jak science fiction”. Od razu jednak dodaje, że zespół ma już na to argumenty: „pokazaliśmy, że ta koncepcja działa”. Badacze nazywają swoje podejście „uprawą materiałów”. Idea jest prosta do opisania: zamiast produkować materiał, a potem go chemicznie przetwarzać, uprawia się go od razu z pożądanymi właściwościami.
Zespół nie sięgnął po inżynierię genetyczną. Wykorzystał naturalną biochemię rośliny. Do wody, którą pobiera bawełna, trafiają specjalnie zaprojektowane cząsteczki będące pochodnymi glukozy. Roślina w naturalny sposób transportuje je dalej, aż docierają do rozwijających się włókien i zostają w nie wbudowane podczas wzrostu.
„To jest tak naturalne, jak tylko to możliwe” – podkreśla Natalio. Sam porównuje metodę do klasycznego szkolnego doświadczenia, w którym biały kwiat wstawia się do zabarwionej wody, by pokazać, jak roślina pobiera wodę. Różnica polega na tym, że tutaj chodzi o trwałą zmianę właściwości włókna, a nie o efektowny pokaz.
Jednym z najciekawszych wyników jest to, że metoda sprawdza się w całych roślinach. Badacze uczciwie przyznają jednak, że wiele pozostaje do wyjaśnienia. „Nie rozumiemy jeszcze w pełni podstawowych mechanizmów biologicznych” – mówi Natalio. Według niego właśnie dlatego tak ważne są wczesne badania napędzane ciekawością.
Podejście HYDROCOLTON ma jeszcze jedną zaletę. Ponieważ nie zmienia genów rośliny, mogłoby pomóc ominąć wiele barier regulacyjnych, które dotyczą upraw genetycznie modyfikowanych. To z kolei daje szansę na nowy sposób wytwarzania materiałów przyjaznych środowisku.
Technologię testuje się w rzeczywistych warunkach rolniczych, z wykorzystaniem hydroponicznej uprawy bawełny. Partnerem jest kierowany przez kobiety portugalski start-up Agromethod Labs. Dzięki tej współpracy Portugalia stała się jedynym krajem w Europie z całym łańcuchem dostaw bawełny uprawianej w ten sposób.
Ambicje sięgają jednak dalej niż jeden kraj. Jak mówi Natalio, celem „nie jest po prostu przywrócenie produkcji bawełny w Europie, ale opracowanie tutaj przełomowych praktyk, które z czasem będzie można wdrożyć na całym świecie”.
Zespół współpracuje z partnerami, którzy pomagają ocenić techniczny i handlowy potencjał rozwiązania. Kolejnym krokiem ma być pozyskanie dodatkowych środków, by przybliżyć technologię do rynku. Natalio nie kryje, że docenia wkład współpracowników, zwłaszcza ich upór i motywację.
Dla studentów biotechnologii, chemii, ochrony środowiska czy włókiennictwa to dobry przykład tego, jak badania podstawowe łączą się z bardzo praktycznym problemem przemysłu.
Barwienie tkanin pochłania dużo wody i zasobów, a duża część barwnika się marnuje. Zespół z Lizbony pokazał, że cząsteczki będące pochodnymi glukozy, podane roślinie z wodą, mogą zostać wbudowane w rosnące włókna bawełny. Metoda działa na całych roślinach, nie wymaga modyfikacji genetycznych i jest testowana w uprawach hydroponicznych w Portugalii. Mechanizmy biologiczne wciąż czekają na pełne wyjaśnienie, a przed technologią droga na rynek.
Artykuł powstał na podstawie materiału serwisu CORDIS Komisji Europejskiej.
5 pytań · minuta
poleca:
