David Hepworth e Eric Whale, dois cientistas de materiais escoceses, estavam procurando maneiras inteligentes de reutilizar o desperdício de alimentos quando descobriram como fazer nanofibras a partir da polpa de cenoura, as sobras do suco de cenoura. A celulose em cenouras e outros vegetais de raiz, ao contrário de outros materiais fibrosos como madeira ou algodão, é fácil separar do resto dos resíduos biológicos - eles extraem da polpa.
Os cientistas chamam o material de Curran, depois da palavra gaélica de cenoura, e começaram a mostrar que ele poderia ser usado como uma alternativa às fibras de vidro ou de carbono. Eles dizem que é quase duas vezes mais forte e ligeiramente mais leve que o carbono. Em 2007, a Hepworth and Whale fundou a CelluComp, uma empresa para desenvolver Curran e outros materiais à base de plantas.
Christian Kemp-Griffin, o CEO da CelluComp, diz que eles começaram com cenouras porque eram baratas e fáceis de conseguir - eles simplesmente compravam sua mercearia local. Mas logo perceberam que a polpa de cenoura realmente funcionava bem e que podiam explorar o lixo agrícola para obter seu material.
Primeiro, os cientistas fizeram uma vara de pesca em Curran. Eles imaginaram que uma haste tinha que ser leve, flexível e forte - todas as características que Curran poderia trazer melhor. Chamado de E21 Carrot Stix, ganhou alguns prêmios e vendeu bem.
Então, com dinheiro da União Européia para testar o material, a CelluComp contratou pesquisadores da EMPA, os Laboratórios Federais Suíços para Ciência e Tecnologia de Materiais, para identificar as melhores maneiras de colocar nanofibras provenientes de plantas - elas estão olhando para a beterraba seguinte. -trabalhar. Eles descobriram que o uso mais inteligente e ecologicamente responsável para as nanofibras, incluindo Curran, era para produtos esportivos protetores, em particular capacetes para motociclistas que precisam ser fortes e leves.
É isso mesmo: os capacetes de motocicleta do futuro podem ser feitos de cenouras, não de carbono.
“A nanocelulose tem propriedades de material que permitiriam substituir o vidro ou o carbono na fibra de plástico atual”, diz Roland Hischier, pesquisador da EMPA especializado em analisar o ciclo de vida dos produtos. “A fibra de carbono é um recurso não renovável. Temos, mais cedo ou mais tarde, para ver como conseguimos esses materiais.
A coisa mais interessante sobre Curran, diz Hischier, é como ele usa o desperdício de comida, que está se tornando um problema maior na Europa, já que o deslocamento e o fast food são mais proeminentes. Ele e o resto da equipe da EMPA avaliaram a pegada ambiental e a viabilidade comercial de Curran. O estudo fazia parte de um programa do FP7, que financia projetos relacionados à sustentabilidade em toda a UE. “A comunidade européia, nos últimos 5 a 6 anos, começou a enfatizar as questões da sustentabilidade”, diz Hischier.
Para testar se algo como Curran é realmente viável, a EMPA desenvolveu um processo de três etapas. Primeiro, existe realmente a necessidade desse material? Será replicável e consistente fora do laboratório? E, finalmente, é realmente uma melhoria, ambientalmente falando, dos materiais atuais? Esta é uma linha de base, e a EMPA está trabalhando para criar uma estrutura de como qualquer novo material renovável será avaliado.
"A questão aqui, em primeiro lugar, era ver o que poderia ser um mercado potencial para uma fibra tão nova, de um ponto ecológico, mas também dos ângulos econômico e técnico", diz Hischier.
É aí que entra o capacete. Em sua análise, a EMPA descobriu que os artigos esportivos protetores, que precisam de fibras duras, rígidas e leves e baixos custos econômicos, foram alguns dos melhores casos de uso para Curran. Hischier e sua equipe também estão olhando para a viabilidade de usá-lo em pranchas de surf e isolamento para casas móveis. O desafio agora é levar o material do laboratório para a produção e garantir que ele seja ecologicamente inteligente em grande escala.
Não faz sentido desenvolver um material a partir de resíduos biológicos, se não houver utilidade para ele, ou se transformá-lo em um produto utilizável consome mais energia do que a alternativa não renovável.
