David Hepworth ed Eric Whale, due scienziati scozzesi dei materiali, stavano cercando modi intelligenti per riutilizzare gli sprechi alimentari quando hanno scoperto come ricavare nanofibre dalla polpa di carota, gli avanzi dal succo di carota. La cellulosa in carote e altri ortaggi a radice, a differenza di altri materiali fibrosi come il legno o il cotone, è facile da separare dal resto del rifiuto biologico: lo estraggono dalla polpa.
Gli scienziati chiamano il materiale Curran, dopo la parola gaelica per carota, e si propongono di dimostrare che potrebbe essere usato come alternativa al vetro o alle fibre di carbonio. Dicono che sia quasi due volte più forte e leggermente più leggero del carbonio. Nel 2007, Hepworth e Whale hanno fondato CelluComp, una società per lo sviluppo di Curran e altri materiali di origine vegetale.
Christian Kemp-Griffin, CEO di CelluComp, afferma di aver iniziato con le carote perché erano economiche e facili da ottenere: sarebbero semplicemente andate a comprare il loro negozio di alimentari locale. Ma presto si resero conto che la polpa di carota funzionava davvero bene e che potevano attingere ai rifiuti agricoli per procurarsi il loro materiale.
Innanzitutto, gli scienziati hanno realizzato una canna da pesca da Curran. Pensarono che una canna dovesse essere leggera, flessibile e resistente, tutte caratteristiche che Curran poteva meglio offrire. Chiamata E21 Carrot Stix, ha vinto alcuni premi e venduto bene.
Quindi, con i fondi erogati dall'Unione Europea per testare il materiale, CelluComp ha assunto i ricercatori dell'EMPA, i Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali, per identificare i modi migliori per mettere le nanofibre provenienti da piante: stanno guardando le barbabietole da zucchero -lavorare. Hanno scoperto che l'uso più intelligente ed ecologicamente responsabile per le nanofibre, incluso Curran, era per articoli sportivi protettivi, in particolare caschi per motociclette che devono essere sia resistenti che leggeri.
Esatto: i caschi da moto del futuro potrebbero essere fatti di carote, non di carbonio.
"Il nanocellulosio ha proprietà materiali che gli consentirebbero di sostituire il vetro o il carbonio nella fibra di plastica odierna", afferma Roland Hischier, ricercatore dell'EMPA specializzato nell'analisi del ciclo di vita dei prodotti. “La fibra di carbonio è una risorsa non rinnovabile. Prima o poi dobbiamo vedere come otteniamo questi materiali ".
La cosa più interessante di Curran, afferma Hischier, è il modo in cui utilizza lo spreco alimentare, che sta diventando un problema più grande in Europa, poiché il pendolarismo e il fast food sono più importanti. Lui e il resto del team dell'EMPA hanno valutato l'impronta ambientale e la fattibilità commerciale di Curran. Lo studio faceva parte di un programma del 7 ° PQ, che finanzia progetti relativi alla sostenibilità in tutta l'UE. "La comunità europea, negli ultimi 5-6 anni, ha iniziato a porre un accento sui temi della sostenibilità", afferma Hischier.
Per verificare se qualcosa come Curran è effettivamente praticabile, l'EMPA ha sviluppato un processo in tre fasi. Innanzitutto, c'è davvero bisogno di questo materiale? Sarà replicabile e coerente al di fuori del laboratorio? E, infine, è effettivamente un miglioramento, dal punto di vista ambientale, rispetto ai materiali attuali? Questa è una linea di base e l'EMPA sta lavorando per elaborare un quadro per la valutazione di qualsiasi nuovo materiale rinnovabile.
"La domanda qui, prima di tutto, era vedere quale potrebbe essere un potenziale mercato per una fibra così nuova, da un punto di vista ecologico ma anche dal punto di vista economico e tecnico", afferma Hischier.
È qui che entra in gioco il casco. Nella loro analisi, l'EMPA ha scoperto che i prodotti sportivi protettivi, che richiedono fibre rigide, resistenti, leggere e un basso sovraccarico economico, sono stati alcuni dei migliori casi d'uso per Curran. Hischier e il suo team stanno anche valutando la possibilità di utilizzarlo nelle tavole da surf e nell'isolamento delle case mobili. La sfida ora è portare il materiale dal laboratorio alla produzione e assicurarsi che sia ancora ecologicamente intelligente su una scala più ampia.
Non ha senso sviluppare un materiale dal rifiuto biologico se non serve a nulla o se trasformarlo in un prodotto utilizzabile richiede più energia rispetto all'alternativa non rinnovabile.
