Wielobarwne pola bawełny mogą być na horyzoncie
Produkcja tekstyliów w dalszym ciągu opiera się na praktykach wypracowanych w okresie rewolucji przemysłowej, które nie nadają się do zapewnienia długoterminowej, zrównoważonej przyszłości. Barwienie i wykańczanie to etapy mające największy wpływ na środowisko. Tekstylia odpowiadają za 10% globalnej emisji gazów cieplarnianych rocznie, więcej niż lotnictwo i transport morski razem wzięte(odnośnik otworzy się w nowym oknie), przy czym proces barwienia i wykańczania są tu głównymi winowajcami. Te procesy wymagają dużych ilości zasobów naturalnych: ponad 1 miliard ton metrycznych emisji dwutlenku węgla na świecie pochodzi z produkcji tekstyliów i odzieży(odnośnik otworzy się w nowym oknie), podczas gdy 17–20% globalnego zanieczyszczenia wody pochodzi z samego przemysłu tekstylnego(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Produkcja i konsumpcja tekstyliów również przyczyniają się do kryzysu klimatycznego(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Według raportu Europejskiej Agencji Środowiska(odnośnik otworzy się w nowym oknie) zakupy tekstyliów w UE w 2022 r. generowały emisję około 355 kg CO2 na osobę, co odpowiada 1800 km przejechanych standardowym samochodem benzynowym. „To nie tylko szkodzi środowisku, ale jest to również bardzo nieefektywny proces”, mówi Filipe Natalio(odnośnik otworzy się w nowym oknie), profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie NOVA w Lizbonie(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Większość wody zawiera barwniki, które nie związały się z tkaninami”. Dlatego HYDROCOLTON, pionierska inicjatywa na rzecz zrównoważonego rozwoju w branży tekstylnej, finansowana przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), stawia sobie za cel sprawienie, by rośliny bawełny produkowały kolorowe plony w miarę wzrostu. Zmieniając sposób, w jaki bawełna wchłania lub wydziela pigmenty wewnętrznie, projekt ma na celu całkowite wyeliminowanie konieczności stosowania ciężkich procesów wody i obróbki chemicznej wymaganych na późniejszym etapie. „Wiem, że brzmi to trochę jak science fiction”, dodaje Natalio. „Ale pokazaliśmy, że ta koncepcja działa”.
Pochodne glukozy przedostają się przez roślinę bawełny dzięki siłom kapilarnym
Tradycyjną metodą wytwarzania kolorowej bawełny w rozwijającej się roślinie jest wykorzystanie genetyki. Jednak projekt postawił na inne podejście, które wykorzystuje naturalną biochemię rośliny. „Nazywamy tę koncepcję «uprawą materiałów». Polega ona na tym, że w przyszłości będziemy mogli uprawiać materiały o wbudowanych właściwościach, zamiast je później produkować i przetwarzać chemicznie” – wyjaśnia Natalio. Aby to osiągnąć, zespół umieścił w wodzie specjalnie zaprojektowane cząsteczki będące pochodnymi glukozy. Były one naturalnie transportowane w roślinie i docierały do rozwijających się włókien bawełny, gdzie ulegały inkorporacji w trakcie wzrostu. „To jest tak naturalne, jak tylko to możliwe. Analogią jest klasyczny eksperyment szkolny, w którym umieszcza się biały kwiat w barwionej wodzie, aby zademonstrować transport wody – ale może jest to nieco bardziej zaawansowane!”
Badanie przyczyn wchłaniania barwnika przez rosnącą roślinę bawełny
Natalio uważa, że jednym z najbardziej fascynujących odkryć jest to, że podejście to sprawdza się w przypadku całych roślin. „Nie rozumiemy jeszcze w pełni podstawowych mechanizmów biologicznych, a znalezienie odpowiedzi na te fundamentalne pytania to właśnie powód, dla którego tego typu wczesne badania, napędzane ciekawością, są tak ważne”, – zauważa. Oprócz odkryć naukowych strategia ta mogłaby również pozwolić na uniknięcie wielu barier regulacyjnych i przeszkód utrudniających społeczną akceptację upraw genetycznie modyfikowanych, a jednocześnie otworzyć nowy sposób produkcji zrównoważonych materiałów.
Hydroponika pomaga zmniejszyć zużycie wody w uprawie bawełny
Projekt HYDROCOLTON ma na celu sprawdzenie tej technologii w rzeczywistych warunkach rolniczych, wykorzystując hydroponiczną uprawę bawełny, co pozwala na stworzenie uproszczonego i wysoce kontrolowanego systemu testowania. „Współpracujemy z kierowanym przez kobiety portugalskim start-upem Agromethod Labs(odnośnik otworzy się w nowym oknie), który jest pionierem w zakresie hydroponicznej uprawy bawełny w Portugalii. Dzięki nim Portugalia stała się jedynym krajem w Europie i jednym z niewielu na świecie, w którym jest cały łańcuch dostaw bawełny uprawianej w ten sposób”, wyjaśnia Natalio. Łącząc swój system produkcyjny z technologią HYDROCOLTON, projekt tworzy innowacyjne podejścia do uprawy bawełny w Europie, aby zwiększać wartość i pokazać, w jaki sposób uprawa bawełny może być prowadzona w sposób bardziej zrównoważony. „Naszym celem nie jest po prostu przywrócenie produkcji bawełny w Europie, ale opracowanie tutaj przełomowych praktyk, które z czasem będzie można wdrożyć na całym świecie”, zauważa. Natalio przyznaje, że to dopiero początek. Zespół współpracuje z partnerami w celu weryfikacji technologii i przygotowania jej do wprowadzenia na rynek. Jak zauważa: „Współpraca ta pomaga nam ocenić potencjał techniczny i handlowy, a jednocześnie nawiązać współpracę z odpowiednimi interesariuszami w całym łańcuchu wartości bawełny. Kolejnym ważnym krokiem będzie pozyskanie dodatkowych środków na rozwój technologii i przybliżenie jej do przyjęcia przez rynek. Jestem szczerze dumny z mojego zespołu, jego uporu i motywacji podczas realizacji tego projektu”.
