Farvestoffer lavet af mikrober kunne reducere miljøpåvirkningen af ​​tøj

En britisk opstart producerer farvestoffer lavet af bakterier og gær snarere end fossile brændstofafledte kemikalier, som kan hjælpe tøjproducenter med at skære energiforbrug og forurening

Farven i vores tøj har mange alvorlige miljømæssige konsekvenser fra brugen af ​​fossile brændstofbiprodukter til fremstilling af farvestoffer til det stærkt forurenede vand, der er tilbage efter farvning. Men et britisk-baseret firma kaldet Colorifix siger, at det i høj grad kan reducere disse virkninger ved at bruge mikrober både til at fremstille farvestoffer og for at hjælpe med at fikse dem til stoffer.

”Vi har haft betydelig interesse for dette, fordi forbrugerne virkelig begynder at tænke over, hvad de bærer, og hvordan det skader miljøet,” siger Chief Science Officer Jim Ajioka.

Tilbage i 2013 kiggede Ajioka på måder at overvåge vandforurening med en anden forsker, Orr Yarkoni. Da parret indså, at meget af vandforureningen i Nepal og Bangladesh kom fra farvning af tekstiler, begyndte de at tænke på, hvordan de kunne reducere det.

Deres løsning er at bruge genetisk modificerede bakterier eller gær til at “dyrke” farvestoffer i stedet for at fremstille dem fra kemikalier, der stammer fra fossile brændstoffer. Ajioka og Yarkoni grundlagde Colorifix i 2016 for at kommercialisere processen.

Nogle af de farver, der er produceret af de modificerede mikrober, er pigmenter, der længe bruges til farvning, såsom indigo, der giver denim sin farve. Andre er nye farvestoffer, der aldrig er brugt før, såsom et rødligt pigment, der findes i en form, der kan vokse i brusere.

Når tekstiler sættes i vats, hvor mikroberne vokser, fastgør cellerne sig til fibrene. Dette betyder, at de producerer farvestoffet nøjagtigt, hvor det er nødvendigt, siger Ajioka. ”De kan godt lide at gå på overflader,” siger han. ”Det er en reel fordel, som vi har.”

Faktisk fungerer mikroberne naturligvis sig inde i fibrene. Ved konventionel farvning skal stoffer i stedet opvarmes til op til 130 ° C (266 ° F) for at åbne fibrene, så farvestoffer kan komme ind i dem. ”Du spilder en masse energi, der går op til disse meget høje temperaturer for at åbne fibrene,” siger Ajioka.

Colorifix -processen involverer opvarmning for at sprænge mikroberne og frigive de farvestoffer, de har lavet, men ikke til så høje temperaturer.

Konventionel farvning involverer også tilsætning af kemikalier kendt som mordanter, der hjælper med at fikse farver til fibre. Krom er vidt brugt, men det er meget giftigt.

Natrium, kalium og magnesium kan også bruges som mordanter, siger Ajioka, og de findes naturligt i celler. Så mikroberne giver også mordanterne, når de brast op.

Den sidste fase af farvning er at vaske overskydende farvestof, som normalt kræver flere vaske. Men fordi mikroberne frigiver farvestoffer direkte på stoffet, er der meget mindre overskydende, og kun en enkelt vask er nødvendig, siger Ajioka.

Ifølge virksomheden bruger processen cirka halvdelen så meget energi og et kvarter så meget vand, med den resterende væske, der kun indeholder bionedbrydelige stoffer. Vandmyndighederne i Cambridge gav virksomheden tilladelse til at sætte det direkte i kloakker efter testning af det, siger Ajioka.

Den eneste ulempe er, at mikroberne fodres næringsstoffer, der stammer fra soja, hvilket kan føre til en stigning i det jordområde, der opdrættes, og dermed til mere skovrydning og kulstofemissioner. Imidlertid vil virkningen sandsynligvis være lille sammenlignet med, for eksempel, at gøre jetbrændstof fra palmeolie.

”Denne innovative mikrobebaserede farvningsteknologi tilbyder betydelige miljøfordele, såsom at reducere behovet for store mængder vand og skadelige kemikalier, der typisk er påkrævet til pigmentekstraktion og farvestoffer,” siger Suraj Sharma på University of Georgia i USA, der ikke har nogen forbindelser til virksomheden.

Colorifix har allerede farvet små mængder tøj, der sælges sammen med H&M i Storbritannien. Men forretningsplanen er at licensere mikrober, voksende udstyr og know-how til eksisterende farvningsvirksomheder. ”Vi opretter i Indien nu,” siger Ajioka.

Virksomheden er en af ​​flere, der sigter mod at gøre farvningsindustrien grønnere. Mindst tre – Alchemie, IMOGO og NTX – har udviklet processer, der ligner mere udskrivning end konventionel farvning. Sharmas team har i mellemtiden skabt en måde at farve denim på, der involverer at fastgøre indigo til cellulose nanofibres, der derefter binder til bomuld.

Alle hævder store reduktioner i vand- og energiforbrug, men i modsætning til Colorifix er disse processer stadig afhængige af konventionelt fremstillede farvestoffer.

At kvantificere de miljømæssige fordele ved at få mikrober til at fremstille farvestoffer i stedet er næsten umulig, siger Ajioka. ”Vi kommer aldrig til at få målinger fra en farvestoffabrikant, fordi forsyningskæderne til nogen petrokemisk proces er så indviklede.”