Odpady z recyklingu włókien Evrnu są wprowadzane na rynek dzisiaj i mogą przewyższyć 90% istniejących tekstyliów

Wielu interesariuszy branży modowej ostro krytykuje fakt, że zrównoważony rozwój jest odizolowanym wyzwaniem przemieszczanym w górę i w dół łańcucha dostaw, podczas gdy jedynie całościowe i oparte na współpracy działania mogą sprostać globalnemu kryzysowi klimatycznemu. Weź pod uwagę genialne i ekscytujące osiągnięcia wielu innowatorów branży tekstylnej, takich jak celuloza tekstylna z recyklingu zamiast miąższu drzewa dziewiczego, umożliwiając tworzenie okrągłych włókien. Następnie należy wziąć pod uwagę, że tę masę celulozową można przetworzyć na bezpieczne dla środowiska, okrągłe włókna, takie jak lyocell, lub odwrotnie, na sztuczny jedwab przy użyciu ostrych rozpuszczalników, które zanieczyszczają ścieki i środowisko i nie mogą zostać poddane recyklingowi.

Potrzebne są rozwiązania systemowe, aby zapewnić całkowite korzyści netto w przypadku tekstyliów i produktów, a nie korzyści izolowane, które można zniwelować w wyniku toksycznego barwienia lub innych metod przetwarzania na dalszych etapach linii produkcyjnej. Jeden z innowatorów branży tekstylnej rozwiązał cały problem odpadów tekstylnych na rzecz włókien i integruje pakiet rozwiązań, od surowców po końcowe włókna i przędzę: Evrnu.

Wszechstronna technologia

Zamiast zajmować się wpływem tekstyliów z punktu widzenia konkretnego materiału lub technologii, Ewrinu opracowuje modułową platformę chemiczną i inżynieryjną, która rozdziela większość rodzajów odpadów tekstylnych na włókna, które mogą bezpośrednio zastąpić 90% tych na obecnym rynku tekstylnym, w tym bawełnę, sztuczne włókna celulozowe, nylon i poliester.

Ale po co to podejście obejmujące wiele włókien i wiele odpadów, które kontrastuje z podejściem innych innowatorów w dziedzinie materiałów nowej generacji, którzy koncentrują się na konkretnych wyzwaniach, takich jak okrągłe włókna przypominające bawełnę lub poliestry pochodzenia roślinnego? Podejście Evrnu wydaje się bardziej kapitałochłonne, wolniejsze i wymaga bardzo szerokiej wiedzy technicznej. Co więcej, Evrnu przedstawia wielostronną propozycję dla rynku, który dopiero zaczyna zagłębiać się w materiały nowej generacji. Chciałem lepiej zrozumieć, dlaczego firma przyjęła tak szerokie zadania, więc w poszukiwaniu odpowiedzi przeprowadziłem wywiady ze współzałożycielami Stacy Flynn (CEO) i Christopherem Stanevem (prezesem i dyrektorem technicznym).

Rozwiązanie problemu większości odpadów tekstylnych

Podczas wywiadu wideo dowiedziałem się, że misja Evrnu została zdefiniowana po tym, jak Flynn spędził miesiąc odwiedzając podwykonawców tekstyliów w Chinach, gdzie toksyczne ścieki z fabryk miały niszczycielski i widoczny wpływ na lokalne społeczności. To było w 2010 roku. Evrnu zostało założone w 2014 roku przez Flynna, projektanta tekstyliów, który wcześniej pracował w DuPont, Eddie Bauer i Target; oraz Stanev, ekspert w dziedzinie chemii i inżynierii tekstyliów, zajmujący wcześniej stanowiska kierownicze w Nike, Gloria Jeans i Target.

Celem Evrnu od samego początku było zajęcie się całym problemem odpadów tekstylnych i zanieczyszczeń. NuCycl, ich platforma chemiczna i inżynieryjna, może „efektywnie poddawać recyklingowi około 9 rodzajów włókien znajdujących się w odpadach tekstylnych” – wyjaśnił Stanev, odpowiedzialny za większość rodzajów światowych odpadów tekstylnych. Poza zakresem znajdują się włókna pochodzenia zwierzęcego, które stanowią mniej niż 10% światowego rynku włókien. Ale jak działa NuCycl?

Technologia ta rozpuszcza odpady tekstylne w składowe „cegiełki”, niezależnie od tego, czy są to włókno bawełniane, poliester, celuloza czy elastan. Następnie są one oddzielane, oczyszczane i ponownie syntetyzowane w celulozę, poliester i poliuretan (elastan), gotowe do ponownego przędzenia lub, w przypadku poliestru, formowania w peletki do wytłaczania w przędzę lub do innych celów formowania termicznego.

Skład chemiczny stosowany do rozpuszczania tekstyliów zależy od mieszanki materiałów. Do odzysku celulozy, NMMO lub roztwory jonowe. W przypadku tekstyliów drukowanych na PCV i poliuretanie potrzebny jest koktajl rozpuszczalników zawierający związki organiczne (na bazie węgla), które mogą być lotne i toksyczne. Według Staneva ten koktajl rozpuszczalników jest wciąż w fazie rozwoju i nie stanowi części ich początkowej oferty technologicznej. Pierwszą technologią gotową do wprowadzenia na rynek jest proces przetwarzania lyocellu z odpadów tekstylnych, który zawiera nowatorskie elementy i będzie licencjonowany dla młynów celulozowych i włókienniczych.

Nowatorski proces Lyocell firmy Evrnu

W przypadku rozwiązania do przetwarzania celulozy, pulpa tekstylna z recyklingu jest przetwarzana na pierwsze w swoim rodzaju włókno „r-lyocell” o ultrawysokiej wytrzymałości przy użyciu procesu lyocellu w zamkniętej pętli z nieoczekiwanym zwrotem akcji. Stanev wyjaśnił: „Korzystamy z istniejącego sprzętu, ale na początku [procesu] dodajemy specjalny reaktor, aby zmienić morfologię cząsteczek celulozy, tak aby się one samoorganizowały”. Porównuje to samoukładanie się do pajęczego jedwabiu. Aby to osiągnąć, zachodzi proces zachodzący w reaktorze ciekła krystaliczność, co powoduje, że celuloza przekształca się w silniejszą wersję samej siebie – ale jak dokładnie to się dzieje?

Celuloza składa się z węgla, wodoru i tlenu, a reaktor Evrnu powoduje zerwanie wiązań spajających te pierwiastki i uwolnienie wodoru. Następnie wodór samoorientuje się, zanim ponownie zwiąże się z węglem i tlenem, tworząc wyrównaną strukturę, co zapewnia doskonałą wytrzymałość (wytrzymałość) końcowego włókna; NuCycl r-lyocell wytrzymuje 6-8 gramów siły na denier (miara średnicy przędzy) w porównaniu do konwencjonalnego sztucznego jedwabiu przy 2-3 g i poliestru przy 3-5 g.

Dzisiaj firma Evrnu wprowadza na rynek r-lyocell NuCycl w postaci „pierwszego na świecie wysokowydajnego materiału lyocell nadającego się do recyklingu, wykonanego w całości z odpadów tekstyliów bawełnianych”. R-lyocell został zaprojektowany, aby zastąpić i przewyższać pierwotne materiały celulozowe i materiały na bazie tworzyw sztucznych, stanowiące 90% obecnych włókien tekstylnych, a wstępne wskazania wskazują na znaczną redukcję wpływu przy jednoczesnym zachowaniu możliwości recyklingu. Ich pierwszym komercyjnym produktem jest klasyczny czarny t-shirt, wykonany w 100% z r-lyocellu NuCycl, we współpracy z projektantem Carlos Campos.

Jakie są ograniczenia r-lyocellu, zapytałem Staneva? „Nie odpycha wody” – odpowiedział, wyjaśniając, że hydrofobowość (wodoodporność) jest kluczową cechą włókien syntetycznych, takich jak poliester, które r-lyocell ma zastąpić. Istnieją jednak obejścia tego problemu, a jedna potencjalna technologia, która przychodzi mi na myśl, to platforma MLSE firmy MTIX, ale to droga do eksploracji i analizy w innym rozdziale nowej generacji seria materiałów.

Czy r-lyocell jest bardziej zrównoważony niż alternatywy?

Jakie są zatem referencje dotyczące zrównoważonego rozwoju r-Lyocell firmy NuCycl? Skąd wiemy, że ta technologia przynosi korzyści netto pod względem wszystkich wskaźników zrównoważonego rozwoju – środowiskowych i społecznych?

Szacunki redukcji wpływu firmy Evrnu zostały obliczone wewnętrznie oraz na potrzeby kierowania podejmowaniem decyzji w zakresie badań i rozwoju – nie zostały one niezależnie zweryfikowane ani poddane recenzjom i odzwierciedlają włókno będące w fazie rozwoju, a nie włókno produkowane w skali. Dlatego też, mimo że mam dostęp do danych porównawczych, podzielę się informacjami, kiedy proces produkcji masy celulozowej NuCycle jest porównywany z danymi dotyczącymi globalizowanej masy celulozowej klasy rozpuszczalnej w biorafinerii i globalizowanej masy drzewnej klasy papieru kraft dostępnymi w indeksie Higga, wskazuje to na mniejszy wpływ we wszystkich wskaźnikach . Te wskaźniki to potencjał globalnego ocieplenia (GWP, 100 lat), zużycie wody, zużycie energii z paliw kopalnych, eutrofizacja i chemikalia (toksyczność dla ludzi i ekotoksyczność wody).

Ponadto 100% odpadów tekstylnych trafia na składowiska, co ogranicza wypłukiwanie chemikaliów i mikrowłókien do środowiska. Nieodłączne zalety strukturalne włókien pozwalają również na barwienie o mniejszym wpływie na środowisko oraz mniejsze zużycie środków chemicznych i energii w procesie barwienia, wykazując w ten sposób lepsze właściwości w zakresie zrównoważonego rozwoju środowiskowego i społecznego.

Inwestycje i skalowanie

Do tej pory Evrnu zebrało 31 milionów dolarów, a runda finansowania serii B prowadzona przez Pełny cykl, zakończy się w kwietniu. Firma nie osiągnęła przychodów, ale Flynn podzielił się swoją prognozą dotyczącą wielkości produkcji i jej skalowania: produkcja 17,000 2023 ton metrycznych (MT) masy celulozowej na początku 2,000 r. i 2023 MT włókien później w XNUMX r. Wielkości te są niczym w porównaniu z milionami ton wymaganych na światowym rynku światłowodów, ale poprzez licencjonowanie mają na celu katalizowanie przyjęcia i skalowanie technologii, która, jak wyjaśnił Flynn, płynnie integruje się z istniejącą infrastrukturą przemysłową.

Evrnu prowadzi obecnie rozmowy z kilkoma licencjobiorcami zainteresowanymi przyjęciem i skalowaniem technologii NuCycl, zaczynając od poziomu 20 ton metrycznych i potencjalnie zwiększając do 100 ton metrycznych w przypadku masy celulozowej i/lub włókien.

Osiąganie kamieni milowych i droga przed nami

Po 8 latach prac badawczo-rozwojowych firma Evrnu osiągnęła kamień milowy, wprowadzając na rynek pierwszy komercyjny produkt, ale zastanawiam się, co trzeba będzie zrobić, aby katalizować kolejną fazę inwestycji i przyjęcia materiałów nowej generacji. Flynn zastanawia się nad stanem branży i ogromem pracy do wykonania. „Zniszczenie tego, co zrobiliśmy przez ostatnie 20 lat, zajmie 100 lat” – mówi o dominujących toksycznych procesach tekstylnych. Dzisiejszy dzień stanowi ważny krok na tej drodze, ale co trzeba zrobić, aby te następne 20 lat się liczyły?

W swoim szczerym i otwartym stylu Flynn ujawniła, że ​​wyzwania finansowe stojące przed takimi innowatorami oraz poważna przeszkoda w szybkim skalowaniu to, co Flynn opisuje jako „klasyczną tragedię wspólnego dobra” w związku z niechęcią branży do inwestowania w zrównoważone innowacje. „Kluczem jest tutaj zachęcenie ludzi do współpracy, ale marki i sprzedawcy detaliczni wahają się przed zawarciem umów dotyczących odbioru, a finansiści nie będą finansować [innowacji] bez odbioru. Wszyscy siedzą z boku i czekają, co się wydarzy, ale wstrzymanie się od ruchu nie wchodzi już w grę”. Niech to będzie wezwanie do działania – odejście od izolowanego przesuwania problemów w górę i w dół łańcucha dostaw i zamiast tego współpraca z korzyścią dla wszystkich i zmniejszeniem wpływu netto surowca na produkt końcowy.