Materyalên domdar ên nifşê: Derfetên mezinbûnê û berbiçaviya bazarê

Analîzên cîhê spî raporên berfireh ên li ser bazarên heyî ne. Ew rewşa sûkê nas dikin, di nav de çi hilber, karûbar û teknolojiyên ku hene, yên ku bi ser dikevin, yên ku têkoşînê dikin, û valahiyên potansiyel ên bazarê ji bo nûbûn û karsaziya pêşerojê nas dikin. Ev analîza cîhê spî ya hûrgulî ya pîşesaziya materyalên alternatîf a heywanan "next-gen" wekî şopandina raporek pîşesaziyê ya Hezîrana 2021-an ji hêla Înîsiyatîfa Nûvekirina Materyal ve hate damezrandin. MII ji bo zanist û nûjeniya materyalên nifşek din saziyek ramanê ye. Di vê raporê de, wan bi The Mills Fabrica re, veberhênerek naskirî ya di pîşesaziya materyalên nifşê pêşîn de, hevkarî kirin.

Materyalên nifşa paşîn rasterast şûna materyalên kevneşopî yên heywanan ên wekî çerm, hevrîşim, hirî, fur, û xwar in (an "materyalên heyî"). Nûjen "biomimicry" bikar tînin da ku xuyang, hest û bandoriya hilberên heywanan ên ku têne veguheztin kopî bikin. Lêbelê, malzemeyên nifşê din ne wekî alternatîfên heywanan ên "gengaha niha" yên wekî polester, acrylic, û çermê sentetîk ên ku ji petrokîmyayên mîna polîuretan têne çêkirin, ne. Materyalên nifşê paşerojê mêl dikin ku malzemeyên "bingeha biyo" - ne plastîk - bikar bînin da ku şopa karbona wan kêm bikin. Materyalên biyo-bingeh mîkrob, nebat û fungî hene. Digel ku ne her perçeyek hilberîna materyalê ya nifşa pêş bi tevahî biyolojîk e, pîşesazî bi navgîniya teknolojiyên kîmyayê yên kesk ên derketine ber bi nûbûnek domdar ve têdikoşe.

Analîza cîhê spî heft fersendên sereke ji bo nûbûnê di pîşesaziya materyalên nifşê pêş de destnîşan dike.

1. Gelek materyalên nifşê pêşeroj bi nûbûnek tixûbdar hene. Di pîşesaziyê de rêjeyek nehevseng (nêzîkî 2/3) nûjenker di çermê nifşê pêş de beşdar in. Bi vî rengî hirî, hevrîşim, xwar, fur û çermên biyanî di bin veberhênan û nûbûnê de nehêle, ji bo mezinbûna pêşerojê gelek fersend peyda dike. Li gorî pîşesaziya çerm, van materyalên din ên nifşê din dê bibe sedema hilberînek kêmtirîn lê ji bo yekîneyê potansiyela qezenca bilind heye.
2. Rapor kêşeyên di çêkirina ekosîstemên nifşê din de 100% domdar destnîşan dike. Her çend pîşesazî mîna bermahiyên çandiniyê û hilberên mîkrobial "zewicandin" di nav xwe de dihewîne jî, ji bo formulekirina tekstîlên nifşê din bi gelemperî hîn jî neft û materyalên xeternak hewce dike. Xemgîniya taybetî polyvinyl chloride û polîmerên din ên bingehîn ên vinyl in, ku bi gelemperî di çermê sentetîk de têne dîtin. Tevî domdariya xwe, ew yek ji plastîkên herî zirardar e ji ber ku xwe dispêre sotemeniyên fosîl, berdana pêkhateyên xeternak, karanîna plastîkkerên zirardar, û rêjeya vezîvirandinê ya kêm. Polyurethane-based Bio alternatîfek sozdar pêşkêşî dike, lê hîn jî di pêşveçûnê de ye. Nivîskar pêşniyar dikin ku nûveker û veberhêner divê guhertoyên biyo-bingehîn, biyolojîk ên binder, cil, reng, lêzêde û ajanên qedandinê pêşve bibin û bazirganî bikin.
3. Ew nûjenên nifşê din teşwîq dikin ku 100% fîberên sentetîk-bingeha biyo biafirînin da ku li dijî karanîna polesterê bisekinin. Heya nuha, polester% 55 ji hemî materyalên xav ên tekstîlê yên ku salane têne hilberandin pêk tê. Ji ber ku ew li ser neftê ye, di pîşesaziya moda domdar . Polyester materyalek tevlihev e ku ew naha ji bo materyalên wekî hevrîşim û xwar wekî şûna "gen-gen"ê dixebite. Lêbelê, ew di heman demê de xetereyek jîngehê ye, ji ber ku ew dikare mîkrofîberan li hawîrdorê berde. Rapor ji bo pêşkeftinên domdar ên stratejiyên nifşê heyî bi navgîniya pêşkeftina fîbên polester-bingeha biyo piştgirî dike. Nûvekirinên heyî ji bo afirandina polestera vezîvirandinê di pêvajoyekê de ne, lê pirsgirêkên biyolojîkî yên dawiya jiyanê fikar dimînin.
4. Nivîskar veberhêner û nûkeran teşwîq dikin ku biyofeedstokên nû di nav materyalên nifşê pêşeroj de bicîh bikin. Bi gotineke din, ew banga vedîtin û teknolojiyên nû yên di fîberên xwezayî û nîv sentetîk (seluloz) de dikin. Têlên nebatî yên wekî pembû û heps %30-ê hilberîna fîberê ya gerdûnî pêk tînin. Di vê navberê de, nîv-sentetîkî mîna rayon % 6 pêk tîne. Tevî ku ji nebatan têne kişandin, ev fiber hîn jî dibe sedema fikarên domdariyê. Mînakî, pembû %2,5 ê zeviyên çandiniyê yên cîhanê bikar tîne, lê dîsa jî %10 ji hemî kîmyewiyên çandiniyê bikar tîne. Bermahiyên çandiniyê, wek bermayiyên ji birinc û xurma rûnê, vebijarkên guncan ji bo hilkişandina nav fîberên bikêr pêşkêşî dikin. Algayên ku di derxistina CO2 ji atmosferê de 400 qat ji daran bikêrtir e, di heman demê de xwedan potansiyela çavkaniya nû ya biyolojîk e.
5. Analîz di vebijarkên dawiya jiyanê yên hilberên nifşê paşîn de banga zêdekirina pirzimanî dike. Li gorî nivîskaran, peydaker, sêwiraner û hilberîner ên nifşê din berpirsiyar in ku fêm bikin ka hilbijartina materyalê çawa bandorê li çarenûsa hilberê wan dike. Dibe ku ji% 30-ê qirêjiya mîkroplastîk di tekstîlê de çêbibe, ku xwedan senaryoyên cûrbecûr yên dawiya jiyanê ne. Dibe ku ew li çolê werin avêtin, ji bo enerjiyê werin şewitandin, an jî li hawîrdorê werin avêtin. Vebijarkên bêtir sozdar ji nû ve / upcycling û biodegradation hene. Pêdivî ye ku nûjen ber bi "aboriyek dorveger" ve bixebitin, ku li wir hilberîn, bikar anîn û avêtina materyalê di têkiliyek hevûdu de ne, bermahiyên giştî kêm bikin. Wekî din, pêdivî ye ku materyal karibin werin vezîvirandin an jî biyolojîkî werin vezîvirandin, ku barê xerîdar kêm bike. Lîstikvanek potansiyel a di vê deverê de asîda polylaktîk (PLA) ye, jêderkek nîştêra feqîrkirî ye, ku niha ji bo çêkirina plastîkên hilweşandî tê bikar anîn. Dibe ku 100% cilên PLA di pêşerojê de peyda bibin.
6. Nivîskar gazî tîmên lêkolîn û pêşkeftinê (R&D) dikin ku pisporiya xwe di prensîbên bingehîn ên zanistiya materyalê de zêde bikin. Bi taybetî, lêkolîner û pêşdebirên nifşê din divê têkiliyên avahî-taybetmendiyê fam bikin. Serwerkirina vê pêwendiyê dê rê bide tîmên R&D ku binirxînin ka taybetmendiyên materyalê çawa performansa materyalek agahdar dike û meriv çawa berhevok, avahî, û pêvajoyek materyalê xweş bi rê ve dibe da ku bigihîje performansa xwestî. Kirina wiya dikare ji tîmên R&D re bibe alîkar ku ji nêzîkatiyek "jor-jêr" berbi sêwirana materyalan ve ku balê dikişîne ser xuyang û hesta hilberek nû. Di şûna wê de, biomimicry dikare wekî nêzîkatiyek "jêr-jor" ji sêwirana materyalan re bixebite ku ji bilî estetîka materyalên nifşê din domdarî û domdariyê dihesibîne. Vebijarkek ev e ku meriv senteza proteîna rekombînant bikar bîne - bi karanîna şaneyên heywanan ên di laboratorê de mezin bûne ku bêyî heywan bixwe "çerm" mezin bikin. Mînakî, "veşartina" ya ku di laboratorê de hatî mezin kirin dikare mîna çermê ku ji heywanan tê hilanîn were hilanîn û tîrêj kirin.
7. Ew bangî nûjenan dike ku karanîna xwe ya biyoteknolojiyê, bi taybetî di qada endezyariya hucreyî de, mezin bikin. Gelek materyalên nifşê paşîn bi nêzîkatiyên biyoteknolojîkî ve girêdayî ne, wekî çermê laboratuarê yê jorîn ku ji hucreyên çandî hatî çêkirin. Nivîskar tekez dikin ku her ku biyoteknolojî di afirandina materyalê nifşê pêş de pêş dikeve, divê nûker hay ji pênc ramanên pêvajoyê hebin: organîzmaya hilberînê ya bijartî, awayê peydakirina xurekên organîzmê, meriv çawa hucreyan ji bo mezinbûna herî zêde "kêfxweş" digire, çawa dirûnê/veguhertina hilbera xwestî, û mezinkirin. Scale-up, an jî şiyana peydakirina hêjmarek mezin a hilberek bi lêçûnek maqûl, mifteya pêşbînkirina serkeftina bazirganî ya materyalek nifşê din e. Kirina wiya dikare di cîhên nifşê pêş de dijwar û biha be. Xwezî, hejmarek bilezker û inkubator hene ku ji nûvekeran re bibin alîkar.

Ji bilî heft deverên spî yên ku hatine nîqaş kirin, nivîskaran pêşniyar dikin ku pîşesaziya materyalên nifşê din ji pîşesaziya proteîna alternatîf dersan fêr bibe. Ev ji ber hemanheviyên du pîşesaziyê di armanc û teknolojiyê de ye. Mînakî, nûkerên nifşê pêşeroj dikarin li mezinbûna mycelial (teknolojiya bingehîn a kivarkê) binihêrin. Pîşesaziya proteîna alternatîf mezinbûna mycelial ji bo xwarin û fermentasyona rast bikar tîne. Lêbelê, ji ber avahî û taybetmendiyên bêhempa yên mycelium, ew ji çerm re alternatîfek hêvîdar e. Pîşesaziya materyalên nifşê din, mîna hevtayê wê yê proteîna alternatîf, divê balê bikişîne ser afirandina daxwaziya xerîdar jî. Rêyek ku meriv wiya bike ev e ku bi navgîniya marqeyên modayê yên populer ku materyalên bê heywan qebûl dikin.

Bi tevayî, pîşesaziya materyalên nifşê pêşeroj sozdar e. Lêkolînek destnîşan kir ku 94% ji bersivdaran ji kirîna wan vekirî bûn. Nivîskar geşbîn in ku firotana guheztina rasterast a nifşê din ji bo materyalên heywanan dê di nav pênc salên pêş de salane% 80 zêde bibe. Dema ku materyalên nifşê din bi erzanbûn û bandorkeriya materyalên nifşa heyî re hevber bikin, pîşesazî dikare pêşengiya pêşerojek domdartir bike.