Ovaj članak je jedan od 112 slučajeva u plavom gospodarstvu.

Ovaj članak dio je popisa od 112 inovacija koje oblikuju plavo gospodarstvo. Dio je šireg napora Guntera Paulija za poticanje poduzetništva, konkurentnosti i zapošljavanja u slobodnom softveru. Za više informacija o podrijetlu ZERI-ja.

Ove članke je istražio i napisao Gunter Pauli, a ažurirali i preveli timovi za plavo gospodarstvo i zajednica.

Ako želite doprinijeti ili prijaviti bilo kakve pogreške u pisanju, prijevodu ili sadržaju, molimo kontaktirajte nas.

Slučaj 77: Vlakna algi

8. ožujka 2013. | 100 inovacija, Ostalo

Tržište

Globalna proizvodnja prirodnih vlakana iz biljaka i životinja dosegla je 50 milijardi dolara u 2010. godini, ukupno 35 milijuna tona, od čega je 23 milijuna tona korišteno za tekstil i odjeću. Preostalih 12 milijuna tona korišteno je u nizu industrijskih i potrošačkih proizvoda, kao što su ojačavanje termoplastičnih panela u europskim automobilima, stvaranje kompozitnih panela s kokosovim vlaknima jačim od tikovine u indijskoj gradnji, korištenje krovova ojačanih sisalom u Brazilu i korištenje konoplje pomiješane s cementom u Kini za Olimpijske igre 2008. Globalno tržište kompozita od prirodnih vlakana u automobilskoj, građevinskoj, sportskoj i industriji razonode procijenjeno je na 2,1 milijardu dolara u 2010. godini, a očekivalo se da će se do 2015. više nego udvostručiti. BMW vozila sadrže do 24 kilograma lana i sisala, koji se prerađuju u kompozite za unutarnje ploče i nadzorne ploče. Mercedes Benz A-klase koristi prirodne kompozite u panelima podvozja ne samo zbog njihovog prirodnog podrijetla, već i zbog njihovih performansi u pogledu težine i trajnosti.

Najveća svjetska prirodna vlakna, pamuk, proizvedena su u količini od 25 milijuna tona u 2010. Tri najveća proizvođača pamuka su Kina (32%), Indija (22%) i Sjedinjene Američke Države (12%). Međutim, proizvodnja pamuka opada, posebno u Sjedinjenim Američkim Državama, gdje je površina pod uzgojem pamuka pala za 30 posto u jednoj godini na nešto više od 3 milijuna hektara, što je najniža razina od 1983. Iako se ovaj pad tradicionalno pripisivao zamjeni prirodnih vlakana sintetičkim, globalni trend pogoršava želja Kine da uzgaja hranu na zemljištu koje je sada namijenjeno pamuku. Kina ima za cilj uvelike zamijeniti farme pamuka koje intenzivno koriste vodu prehrambenim usjevima. Odlučili su zamijeniti pamuk industrijskom konopljom. Očekuje se da će se uzgoj konoplje proširiti sa skromnih 20 000 hektara koliko trenutno ima na možda 1,3 milijuna hektara u roku od nekoliko godina. Konoplja obilno raste na brdovitim i manje plodnim tlima, bez potrebe za navodnjavanjem, a istovremeno stabilizira eroziju, ključnu uslugu ekosustava. Drugo najvažnije prirodno vlakno proizvedeno u svijetu je juta, s proizvodnjom koja doseže 2,9 milijuna tona i uglavnom se proizvodi u Indiji. Njene cijene su više (do 400 dolara po toni) od cijena pamuka jer se juta prvenstveno koristi kao zamjena za plastičnu ambalažu i stoga je povezana s međunarodnom cijenom nafte.

Inovacija

Prirodna vlakna su popularna, a potražnja općenito raste. Razlike u kvaliteti, niska otpornost na vatru (osim vune) i niska otpornost na udarce ograničavaju njihovu širu industrijsku upotrebu. S druge strane, visoka krutost i sposobnost lomljenja bez ostavljanja grubih, opasnih rubova smatraju se prednostima. Međutim, jedan od najvećih izazova ostaje činjenica da većina biljnih vlakana konkurira proizvodnji hrane za zemlju i vodu. Postoje pokušaji transformacije, na primjer, vodenog zumbula u jaka vlakna korisna za izradu namještaja i dodataka. Ova invazivna vrsta začepljuje rijeke i brane u Africi i Aziji, hraneći se hranjivim tvarima koje se nakupljaju u vodenim putovima zbog erozije tla i prekomjerne upotrebe gnojiva. Uz iznimku nekoliko manjih otkrića za ovu vodenu biljku u Tajlandu i Bangladešu, postoji potreba za pronalaženjem prirodnih i široko dostupnih obnovljivih resursa vlakana koji se mogu pretvoriti u kvalitetne proizvode bez konkurencije s hranom.

Ji Yujun predsjedavao je 7., 8., 9. i 10. Nacionalnim narodnim kongresom Kine, ali je u srcu poduzetnik. Kao predstavnik Partije, oduvijek je bio zabrinut za gospodarski rast uz osiguravanje socijalne skrbi. Karijeru je započeo 1980. godine kao voditelj tvornice ručnika koja nije mogla zadovoljiti standarde kvalitete. To je bilo u doba planskog gospodarstva, kada je opskrba pamukom još uvijek bila nepredvidiva i često izvan kontrole voditelja tvornice. Pod Ji Yujunovim vodstvom kvaliteta se poboljšala, a proizvodnja povećala uvozom napredne opreme iz Japana i Njemačke. G. Yujun je zatim spojio tvrtku za proizvodnju ručnika s državnim i općinskim poduzećima pod markom Xi Ying Men. Ova se marka pojavila 2005. godine kao prva marka u kineskoj tekstilnoj industriji. Dok je konsolidirao proizvodnju, odlučio je uložiti u istraživanje kako bi diferencirao ponudu.

Ji Yujuna i njegov tim inspirirala je činjenica da se svake godine u lipnju i srpnju uz obalu Qingdaoa pojavljuju cvjetovi zelenih algi, trošeći velike količine kisika i ugrožavajući morski život i ribarstvo. Godine 2007. cvjetanje algi u Taihuu, trećem najvećem slatkovodnom jezeru u Kini, poremetilo je opskrbu vodom iz slavine za više od milijun ljudi u Wuxiju, provincija Jiangsu, na otprilike deset dana. Volonteri i vojska uklonili su gotovo milijun tona algi iz mora prije nego što je moglo započeti olimpijsko jedriličarsko natjecanje 2008. u Qingdaou. Budući da cvjetanje algi često uzrokuje pustoš na kineskim plovnim putovima i ugrožava morsku ekologiju i ribarstvo, dogovoreno je provođenje zajedničke istraživačke inicijative s Nacionalnim laboratorijem za nove materijale Sveučilišta Qingdao kako bi se istražio potencijal algi kao izvora vlakana.

Prvi novčani tok

Izvorna vlakna bila su krhka i korištena su samo za medicinske tekstile poput zavoja i kirurških obloga. Tim je potom uspio razviti novi postupak za ekstrakciju sirovina iz vlakana kelpa. Motiviran činjenicom da su ta vlakna jača i izdržljivija od pamuka, istraživački tim testirao je ekstrakciju visokočvrstih alginatnih vlakana iz širokog spektra smeđih, zelenih i crvenih algi. Istraživački tim otkrio je da su nova vlakna otporna na vatru i elektromagnetske valove. Stoga vlakna na bazi algi pružaju jedinstvenu sirovinu za proizvodnju specijalizirane odjeće, poput vatrootporne odjeće, medicinskih uniformi i zaštitne odjeće za vojnu upotrebu.

Novi proces ekstrakcije alginata daje 200 do 250 kg sirovine za svaku tonu sušenih morskih algi. Trošak proizvodnje alginatnih vlakana kreće se od 8.000 do 10.000 dolara po toni. Budući da je Kina najveća zemlja u svijetu za uzgoj morskih algi, proizvodeći otprilike polovicu svjetskih morskih algi niske kvalitete, ima obilje sirovina za proizvodnju vlakana na bazi alginata. To znači da se morske alge niske vrijednosti mogu prodavati po visokim cijenama. Štoviše, svake godine čišćenje prekomjernog cvjetanja morskih algi postaje izvor radnih mjesta i visokokvalitetnih proizvoda s dokazanom tržišnom vrijednošću. Pozitivne povratne informacije s početnih ispitivanja s kupcima motivirale su gospodina Yujuna da izgradi tvornicu vlakana kapaciteta 1000 tona u Qingdauu, koja je puštena u rad 2011. godine.

Prilika

Prve prodaje tekstila na bazi morskih algi dobro su prihvaćene od strane kupaca, koji su široko svjesni sposobnosti ekstrakata morskih algi da regeneriraju i održavaju zdravu kožu. Potencijalna proizvodnja obnovljivih alginatnih vlakana iz Kine, na temelju trenutno dostupnih resursa zemlje, mogla bi doseći 1,9 milijuna tona godišnje. Vlakna morskih algi, koja su prije bila potpuno neiskorištena, tako postaju treće najvažnije prirodno vlakno na tržištu. To implicira da bi Kina (i svijet) mogli dodatno smanjiti svoju ovisnost o pamuku - koji zahtijeva upotrebu pesticida i velikih količina vode - bez potrebe za zemljištem za poljoprivredu. Tekstilna primjena vlakana morskih algi već se proširila od zavoja i specijalizirane odjeće do modnih proizvoda.

Pojavljuju se novi modni brendovi, poput "Twosquaremeter" u Njemačkoj, startupa koji nudi odjeću koja sadrži alge i tvrdi da se koža umiruje i regenerira nošenjem tekstila na bazi algi - tvrdnja koja je neovisno provjerena. Suknja ili haljina mogu koštati između 100 i 250 eura, i iako je to nekoliko puta više od maloprodajne cijene Zare ili H&M-a, to je samo djelić velikih brendova. Dakle, tekstil na bazi algi stvara nišu za odjeću koja je zdrava i za onoga tko ga nosi i za okoliš iz kojeg se održivo bere. Ako izvor uključuje cvjetanje algi, vidimo uzornu primjenu koncepta plavog gospodarstva. Bez obzira na cijenu odlaganja algi, ovi resursi slatke ili morske vode tada osiguravaju prihod, zadovoljavaju stvarnu tržišnu potražnju i stvaraju radna mjesta, što je značajno poboljšanje u odnosu na odlaganje plodne biomase na odlagališta gdje trune i stvara metan.

Potencijal vlakana morskih algi privukao je konkurenciju. Qingdao Xi Ying Men Group možda ima najveći proizvodni pogon na svijetu, ali pojavili su se konkurenti, poput tajvanske tvrtke New Fibers Textile Corporation, koja proizvodi vlakna koja kombiniraju celulozu i morske alge, a oboje se smatraju obnovljivim resursima. Njemačka kemijska grupa Zimmer AG bila je pionir u sličnim vlaknima, ali je prodala svoje poslovanje tvrtki Smart Fiber AG, koja se sada može pohvaliti proizvodnim kapacitetom od 500 tona godišnje u Rudolstadtu, koristeći morske alge ubrane iz Sjevernog mora. Smart Fiber se također preselio u tvornicu u Lenzingu u Austriji, vodećem proizvođaču celuloznih vlakana. Tim Smart Fibera proizvodi antibakterijska, vlakna koja smanjuju neugodne mirise, ugodna su za kožu, reguliraju temperaturu i električno vodljiva, a također su otporna na kemikalije i temperaturne promjene. Sada ulazimo na tržište terapeutskog i funkcionalnog tekstila, otvarajući novi svijet poduzetnicima diljem svijeta.

Otkrijte ostale članke iz serije 100 inovacija

Biblioteka projekata

Sve inovacije i klastere povezane i promovirane plavim gospodarstvom pronađite na stranici knjižnice projekata.

Pratite nas na društvenim mrežama

Da biste otkrili naše najnovije vijesti, ekskluzivne najave i pomogli nam podijeliti ovu prekrasnu filozofiju, pratite nas na društvenim mrežama.

Kontaktirajte nas

Ako nas želite kontaktirati, predložiti izmjene ili prijaviti pogreške u pisanju ili prijevodu, ovo je pravo mjesto!

Pretplatite se na bilten

Pretplatite se na bilten

Primajte naše novosti, resurse, tutorijale i zanimljive priče.

Hvala na prijavi, vidimo se uskoro!