السوق
يُقدّر حجم السوق العالمي للأصباغ والملونات حاليًا بنحو 20 مليار دولار أمريكي. وقد أصبحت الصين أكبر منتج في العالم. وتُعدّ صناعة النسيج أكبر مستهلك، بينما يُعزى نمو الطلب بشكل أساسي إلى أحبار الطباعة، نظرًا لانتشار الطابعات الملونة في المنازل. وتُقدّم شركات رائدة في هذا المجال، مثل كلاريانت، وداينيبون، وسيبا للمواد الكيميائية المتخصصة، وباسف، أكثر من 5000 نوع من الألوان لاستخدامها في مجموعة واسعة من المنتجات، بما في ذلك الأغذية، والورق، والبلاستيك، والدهانات، ومستحضرات التجميل، وأقلام الرصاص، والصابون، والسيراميك.
ثاني أكسيد التيتانيوم هو الصبغة البيضاء الأكثر مبيعًا واستخدامًا في العالم. يُصنع باستخدام حمض الكبريتيك أو الكلور. ويُستخرج التيتانيوم نفسه ويُعالج في درجات حرارة تتجاوز 2000 درجة مئوية. ويواجه المصنّعون تحديًا آخر: النفايات. فمقابل كل طن من الصبغة المنتجة، تُنتج من أربعة إلى اثني عشر طنًا من النفايات، بما في ذلك كلوريد الحديد السام. وقد شهدت هذه الصناعة تغييرات كبيرة في تركيبات المنتجات وتصميم العمليات منذ أن بدأت الحكومات بحظر الأصباغ السامة القائمة على الرصاص والكادميوم وتقييد تدفقات النفايات من المصانع.
اضطر مستخدمو الألوان إلى التكيف مع اللوائح الجديدة. اعتمدت زجاجة بنزويل الصفراء الشهيرة على الرصاص، وبينما كانت تركيبة الصبغة الصفراء الزاهية باهظة الثمن - من دولار إلى دولار ونصف للرطل - بلغت تكلفة المحلول البيولوجي 30 دولارًا للرطل. تم استبدال اللون الأصفر السام تدريجيًا بنسخة أقل سطوعًا وأقل سمية. كما قررت شركة كاتربيلر، الشركة المصنعة للمعدات الثقيلة والمعروفة عالميًا بنسختها الصفراء من معدات الحفر، تغيير صورتها المؤسسية إلى لون أصفر أقل سطوعًا بعد مواجهة زيادة كبيرة في تكاليف الصبغة للامتثال للوائح. في الوقت نفسه، ظهرت أسواق جديدة حيث تكون عوامل التكلفة أقل حساسية. ينطبق هذا بشكل خاص على أحبار الطباعة. وفقًا لمجلة PC World، فإن الحبر الموجود في خرطوشة Colorjet سعة ربع أونصة والتي يبلغ سعرها 22 دولارًا أغلى من الكافيار الروسي المستورد. ليس من المستغرب أن يتم تقديم الطابعة مجانًا تقريبًا، مما يسمح للعملاء بشراء الألوان من المورد الحصري.
ابتكار
تُنتج الفراشات الزرقاء والخضراء، والخنافس الذهبية والبيضاء، والطواويس ألوانًا دون استخدام أي صبغة. ويتحقق جمالها من خلال تأثيرات بصرية خالية من الرصاص والكادميوم، ولا تُنتج عملية إنتاجها أي نفايات. ويتم تغليف التأثير اللوني بمواد قابلة للتحلل الحيوي، غالبًا ما تكون مصنوعة من الكيتين/الكيراتين والأحماض الأمينية. وكان الإنجاز الرئيسي للبروفيسور أندرو باركر (متحف التاريخ الطبيعي، لندن وجامعة أكسفورد) هو ملاحظته أن الحيوانات لا تسعى إلى هدف واحد: فاللون والسطح يؤديان وظائف متعددة. أدرك باركر أن خنفساء اللحاء السوداء في ناميبيا تضمن انخفاض نقطة الندى في الصحراء وتمنع دخول الحرارة من رمالها، كل ذلك مع كونها سوداء اللون.
تُجري شركة باركر أبحاثًا حول كيفية تحقيق فوائد متعددة الوظائف، تشمل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية، وتبديد الحرارة، وامتصاص الماء، ومقاومة الماء. وبينما تُنجز كل وظيفة من هذه الوظائف عادةً في الصناعة باستخدام تركيبة كيميائية واحدة، فإن باركر تدرس الجمع الفعال الذي يمكن أن يؤدي إلى جهاز تلوين أغلى من الصبغة، ولكنه في النهاية أقل تكلفة على العملاء بفضل مجموعة ميزاته الإضافية التي كان سيتم استخدامها، لولا ذلك، كأجهزة منفصلة ومخصصة، مما كان سيكلف مبالغ طائلة.
يختلف نهج باركر اختلافًا جوهريًا عن ابتكار تقنية النانو الذي قدمته مجموعة تيجين الكيميائية اليابانية عام ٢٠٠٤، وهي شركة رائدة في تصنيع الألياف الاصطناعية الخالية من الصبغات والأصباغ والتي تُسوّق تحت العلامة التجارية مورفوتكس®. تستخدم تيجين تركيبة فراشة مورفو من غابات الأمازون المطيرة في أمريكا اللاتينية، مما ينتج عنه لمعان أزرق كوبالت بدون صبغة. تقوم تيجين بدمج طبقات من البوليستر مع النايلون لتوليد ألوان الأحمر والأخضر والأزرق والبنفسجي. لا يزال الإنتاج محدودًا ببضع عشرات من الأطنان شهريًا، ولا يتطلب سوى تعديلات طفيفة، وتقتصر المبيعات على فساتين الزفاف والكيمونو الياباني التقليدي، حيث يُقدّر تأثير اللمعان تقديرًا كبيرًا.
التدفق النقدي الأول
وظّف باركر خبرته في تطبيقات عديدة، من بينها ابتكار تقنية "هولوغرافية" جديدة تبقى سرية لأنها توفر حماية ضد التزييف. ثم طوّر منتجًا وعملية تطوير. ولإثبات جدواها التجارية في نطاق واسع من التطبيقات، يعمل باركر على تصميم أساليب إنتاج لحماية منتجات صانعي الساعات من السرقة من خلال دمج الفحص البصري للبلورة، مما يجعل عملية التعرّف عليها سهلة وفعّالة من حيث التكلفة.
الفرصة
إن نطاق هذا المجال واسع، وتمتد الفرص لتشمل جميع قطاعات الاقتصاد. ولعلّ من أبرز التطبيقات الواعدة على المدى القريب استخدام الكريستال في شركة سواروفسكي. فتقنية أندرو تجعل التماثيل الزخرفية، كالطيور مثلاً، تتألق ببريق أخّاذ؛ بل إنها تتألق ببراعة فائقة لأن تأثير اللون يعتمد في الواقع على عملية مستوحاة من الطائر نفسه. ورغم أن السوق صغير نسبياً، إلا أنه يتيح إتقان براعة هذه التقنية ووضع معيار صناعي جديد.
تقع مسؤولية طرح هذه الابتكارات الإضافية في السوق على عاتق مُصنّعي الألوان. وبما أن أندرو قادر على تصميم أصباغ ذات تأثير معدني داخل أو على ركائز من البوليمر أو السيليكا أو الكريستال، فبإمكان الشركات المصنّعة التي تدخل سوق الطاقة المتجددة العالمية الارتقاء في سلسلة القيمة والبدء في ابتكار مواد جديدة، بما في ذلك البلاستيك ذو التأثير الملون. وقد ركّزت صناعة البلاستيك المتجدد على التطبيقات منخفضة التكلفة وعالية الإنتاج، مثل الأكياس والأكواب البلاستيكية، والتي تعاني من منافسة شرسة في هذا السوق العالمي، مما يُجبر المستهلكين المحتملين في كثير من الأحيان على دفع المزيد مقابل تقليل التلوث.
إن الجمع بين البلاستيك المصنوع من موارد متجددة (مثل مخلفات الزراعة والغابات والطعام) والابتكارات في إنتاج الألوان الخالية من الصبغات والمواد الملونة من شأنه أن يزيد هوامش الربح ويضمن في الوقت نفسه انتشارًا أوسع في السوق بفضل هذه الابتكارات. ومع تحول صناعة الكيماويات من البتروكيماويات إلى مصافي التكرير الحيوية، يمكن لشركات مبتكرة مثل نوفامونت في إيطاليا (البلاستيك الحيوي) أو دومسيو (الإيثانول المصنوع من الخشب) في السويد أن تصبح رائدة في تكامل الصناعة، وأن تدمج ابتكارات باركر في المنتجات التي تزين سياراتنا ومنازلنا ومكاتبنا. والآن، نحتاج إلى رواد أعمال يخلقون تخصصات فريدة تمكننا من البدء في اختراق السوق.
