廢料變黃金-綠色生質材料大進擊

2016/01/05

文=杜淑慧

21世紀全世界超過60億的人口靠著美麗的地球生存,然而地球暖化的現象影響氣候變化,冰山溶解使得地球調節溫度的機制遭破壞,冷熱交替頻繁導致植物不按時序生長,洄游魚類遷移延後而致使產量縮減…,在在迫使身為人類的我們慢下腳步重新審視這些自然資源,如何逐步降低對於石化的依賴程度,減少人類對大自然環境的破壞,善盡保護責任又能有效開發新資源,讓地球能永續生存是現今最大的課題。

因此,如何利用創新再生技術為廢棄物如農業植物、果實、魚皮等殘餘廢棄物,再造新生命;或藉由大自然中環繞身邊細菌、藻類的循環生長,再造新價值,種種新技術雖然尚處於起步階段,卻是未來環保議題之下的一大發展方向。

生物皮革

為了避免屠殺動物取得毛皮,近年來專研生物材料科技的新創公司Modern Meadow、鞋類設計師Shamees Aden,正嘗試以生物科技於實驗室中生產不殺生的人工皮革。例如ModernMeadow透過生物製造工程和3D列印技術來培育皮革。

也就是說,他們所研發的「人造皮」,其實是以非侵入方式提取動物活組織細胞切片進行生物製造。不殺生之外,也免除了飼養動物以及皮革染製過程中對環境的傷害與污染。

不僅如此,1平方英尺的牛皮僅需要45天的實驗室培育,比傳統畜牧業的2-3年在效率上大幅提高,而且無傷痕、傷疤,顏色均勻。

另外設計師Shamees Aden也提出以3D列印方式製作的概念鞋,該運動鞋款嘗試混合不同類型的Protocell(原初生命細胞體),製造能夠產生反應行為的人造生命系統。

例如,在穿著人於不同材質和硬度的地面上運動時,這些細胞能應對壓力自行膨脹充氣或放氣縮小,以達到最合理的足部運力原理。甚至可自行根據用戶腳掌特性精確貼合、增加緩衝,就像是利用生物技術為雙腳打造第二層皮膚般的舒適。

尤其神奇的是,這款概念鞋還可以自行修補再生,每晚,只要將跑鞋放在原生細胞液中,即可以自愈修復。

英國專門以生物基材作設計的顧問公司Biocouture,於茶水桶中培養細菌微生物,生產出與皮革類似的材料。目的同樣在於使用源自天然的可持續材料,創造未來的消費產品,目前並已率先應用在時尚、運動產品上。

另外值得一提還有一種利用蘑菇真菌孢子生成的人工皮材Muskin,因為擁有優異的吸水透氣能力,可用於鞋底內襯、手錶皮帶等。

綠藻能源

美國能源部在1978年-1996年曾經進行一名為水生物種計畫(Aquatic Species Program)與微生藻類相關的研究,認為藻類可浮在營養劑生長,無需生長出結構性的組織(如纖維)作為支撐,又吸收營養快、生長速度高,而且能被轉化成燃料的質量比例也高(藻類達60%,相較於大豆僅2-3%),是一種未來極有可能取代柴油的生質能源。

專家指出,藻類可以存在於鹹水或是淡水,且藻類生長期間因行光合作用,可吸收空氣中的CO2,進而減低CO2,而且能生物分解轉化為天然養分,對環境影響相當低,目前亦有廠商研發用於家具類產品。

例如荷蘭設計師Nienke Hoogvliet選擇南非的巨藻(一種大型海草)製作紗線,編結在舊漁網上做成地毯。

兩位畢業於丹麥皇家美術學院的年輕設計師Jonas Edvard和Nikolaj Steenfatt,大膽選用海藻作為家具創作原料,經水煮後的海藻可產生具有黏性的藻酸鹽,與再生紙結合即形成環保又富自然美的Terroir家具系列。

此外如柏林的Blond & Biebe工作室,也正研究提取微藻中的色素,將之添加於衣物上。由於微藻可進行光合作用,衣服會隨著太陽光而變色。除了不同種類的微藻變的顏色不一樣,不同強度的陽光也會產生不同的顏色變化。(相關影片可參考https://vimeo.com/88760027)

廢棄魚皮

世界銀行估計,每生產一噸魚排,大約會產生四十公斤廢棄魚皮。以目前全球漁獲量估算,一年會有高達幾千噸的廢棄魚皮,利用魚皮來作為皮革替代品,可為全球漁業產生的大量廢棄魚皮找到新出路、新生命。

其實魚皮製成服裝是一種古老的技術,例如分布在黑龍江省三江流域的赫哲族,即利用輕巧暖和、經久耐磨耐扯、不透水的魚皮製作服飾,如今業者更將舊有的技術以新的創意技法重新詮釋,除了減少漁業的廢棄物也為魚皮創造新價值。

例如冰島皮革廠大西洋皮革公司(Atlantic Leather)和當地海鮮加工廠合作,將加工過程中棄置的廢品,轉化為各種可用於服飾、配飾、鞋子、皮包、家具等的材質,提供給知名品牌包括Prada、Dior、Ferragamo、Nike、和Puma等使用。

此外還有 Yurii Kasao的水母皮革,一方面可控制海洋中水母的數量,另方面也避免了傳統制革業對環境的毒害。

環保樹皮纖維

依據植物纖維的生長部位不同,可分為種子纖維、韌皮纖維、葉纖維、和果實纖維,例如傳統的棉、麻、椰子纖維等。現在業者並把腦筋動到樹皮,開發如棕櫚樹皮、無花果樹皮,做為新一代自然環境中最具有潛力的環保天然材質。

例如Bark Cloth是利用無花果樹纖維樹皮製成Barktex不織布,可完全經由生物分解回歸自然。Tjeerd Veenhoven工作室利用棕櫚樹樹葉開發棕櫚樹皮革,可應用在皮包設計上,取代動物皮革。

經濟實惠水果皮

水果中的維生素是身體不可缺少的關鍵營養素,但果核果皮就只能視為垃圾,頂多做為堆肥,還有沒有更好的做法呢?設計師們發現了這個來自造物者的秘密,將水果皮製成皮革應用在產品設計上,既天然又環保,在一定的時間後還會自然分解,為水果皮創造了大商機。

來自鹿特丹的6人小組設計師,收集市場水果皮如芒果、橘子、油桃、蘋果等,經過篩選、分類、去核、切塊、煮沸、塗敷乾燥等一系列流程處理後,製作出柔韌的水果皮革,名為Fruitleather。

東海大學工業設計系施怡帆也以水果皮經過防腐、軟化處理後,保存水果皮的自然紋樣,製作出水果皮革包,獲得A+時尚設計類金獎。

其他如鳳梨葉纖維、香蕉纖維、椰子殼纖維,也已經運用於紡織布料。知名品牌Puma、Camper、Tog 24、North Face等已分別將這些材料運用於服裝、配飾、鞋類等商品。

此外倫敦中央聖馬丁學院未來織物研究中心副主任Carole Collet並透過生物技術基因改造方式,讓草莓、番茄、羅勒、菠菜等植物根部可長成生物蕾絲花邊Biolace,提供成衣製作裝飾用料。

咖啡殘渣

來一件咖啡衣吧!

咖啡帶給人們美好的生活品味,清爽的早晨、悠閒的午後、繁忙工作下的提神工具…,唇齒留香的同時,剩下的殘渣在早期也只能用作除臭劑、堆肥,再利用的可能非常微小。有鑑於咖啡生產過程與消費後產生大量廢棄物,台灣興采公司演出了一場精采的咖啡夢,以回收咖啡渣製作成咖啡紗SINGTEX,並結合台灣優異紡織技術,申請專利研發製作自家的S Café布料,推出具有快速乾燥、吸附臭味,以及抗紫外線等功能的環保機能布。

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