Ludzie są w przerażający sposób uzależnieni od plastiku – a sytuacja ta stale się pogarsza. W USA zaledwie 14% plastiku jest zbierane, a tylko 5% aktualnie ponownie przetwarzane, dlatego 95% odpadów plastikowych trafia do systemu jednorazowego użytku i kończy na składowisku – a co gorsza – w oceanie. Jak stwierdziła Fundacja Ellen MacArthur, do roku 2050 w oceanach świata będzie pływało więcej plastiku niż ryb, jeśli nic się szybko nie zmieni.
To oczywiście katastrofalna sytuacja, która pilnie wymaga przystępnych i skalowalnych rozwiązań. Próby redukcji użycia plastiku i wzmocnienia programów recyklingu poradzą sobie z sytuacją tylko do pewnego stopnia. To czego pilnie potrzebujemy, to przeprojektowanie systemu i fundamentalne przesunięcie w kierunku używanych surowców w całej produkcji plastiku.
Jak się okazało, konopie na szczęście mają potencjał, aby odpowiedzieć na to wezwanie do zmian. Olej konopny, lignina, włókna konopne i paździerze są nie tylko niezwykle wszechstronne, ale mogą być również produkowane w sposób wyjątkowo tani i rentowny. Te imponujące surowce z konopi można wykorzystać do tworzenia tysięcy różnych produktów, takich jak bioplastik, biopolimery czy biokompozyty. Po tym jak konopie nie były uprawiane komercyjnie w USA przez ponad 78 lat, obecne trendy w kierunku legalizacji uprawy konopi przemysłowych tworzą nowe możliwości ekonomiczne dla tej wszechstronnej rośliny. Aby konopie mogły ostatecznie wpłynąć tak pozytywnie na obciążenie środowiska, jak można by się spodziewać, potrzeba jednak pełnej legalizacji na poziomie federalnym, a także państwowych subsydiów i inwestycji, aby pobudzić nowy wzrost.
Tworzywa sztuczne z włókien konopi będą w przyszłości zastępować ułamki tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej, chociaż istnieją oznaki przemawiające za całkowitym przejściem dużych firm, ponieważ tworzywa z włókien konopi są nie tylko mocniejsze, ale także znacznie lżejsze i ponadto wolne od szkodliwych substancji. Producenci samochodów jak BMW i Mercedes-Benz wykorzystują obecnie bioplastiki na bazie konopi do izolacji tapicerek drzwi i wnętrza. W nowym BMW i3 konopie zostały wykorzystane do zwiększenia wydajności, z jednej strony aby zaoszczędzić wagę, z drugiej aby sprostać estetycznym wymaganiom projektowym. Projektant Benoit Jacob jest przekonany, że użycie naturalnych materiałów jak konopie nadaje wnętrzu i3 atmosferę jak w „małym lofcie na kołach“. Na szczęście ci dwaj producenci samochodów nie należą do jedynych firm, które stawiają na biomateriały na bazie konopi. Oprócz nich istnieje wiele ekscytujących start-upów, które wykorzystują okazję, aby z jednej strony chronić środowisko, a jednocześnie na tym zarabiać.
Ten artykuł dostarczy wglądu w obecny krajobraz firm zajmujących się bioplastikami z włókien konopi i biomateriałami w Ameryce Północnej.
Młoda firma o nazwie c2renew z siedzibą w Fargo w Północnej Dakocie rozwija ukierunkowane na wydajność materiały biokompozyty, które oferują zieloną alternatywę przy stabilnych cenach. Dzięki swojej dużej kompetencji w dziedzinie biomateriałów wypełniają niszę w obszarze przemysłowych materiałów kompozytowych, co jest wyjątkowe, biorąc pod uwagę miejsce firmy w łańcuchu dostaw. Po tym jak zaczęli produkować na zamówienie części z biokompozytowych tworzyw dla dużych firm jak John Deere, Bobcat, Appareo i Toshiba, początkowo musieli stwierdzić, że te wielkie przedsiębiorstwa zasadniczo zwracały uwagę tylko na ich konkurencyjność kosztową; ale teraz, gdy także one zaufały zmianom i poświęcają więcej uwagi tematowi zrównoważonego rozwoju, wartość dodana ekologiczna również zyskuje dla nich na znaczeniu.
Docenianie zrównoważonego rozwoju to coś, co innowacyjne i odpowiedzialne mniejsze firmy i start-upy nie tylko praktykują, ale co dodatkowo pomaga im w przełomie. Earthkind na przykład, wschodząca marka sprzedająca wszelkiego rodzaju naturalne odświeżacze powietrza i środki odstraszające owady, zwróciła się o pomoc do c2renew, aby wyprodukować wydajny i atrakcyjny produkt z biokompozytowego tworzywa. Innym przykładem start-upu współpracującego z c2renew jest firma o nazwie 3DFUEL, która produkuje filamenty do drukarek 3D. Razem stworzyli trzy różne typy filamentów z bioplastiku: „Entwinded“ z konopi, „Wound up“ z odpadów kawowych i „Buzzed“ z odpadów browarniczych.
Firma z siedzibą w Teksasie o nazwie Greenspring Technologies używa właśnie tego filamentu „Entwined“ z bioplastiku konopnego do produkcji długopisów firmowych i innych gadżetów, takich jak kostki do gitary. Właściciel Mark Linday mówi, że przeszli już do formowania długopisów z plastiku konopnego i ponadto, że jeden z ich długopisów został niedawno użyty do podpisania nowego prawa dotyczącego konopi w Pensylwanii.
Współzałożyciel i dyrektor techniczny c2renew, dr Chad Ulven, jest profesorem nadzwyczajnym na North Dakota State University i pracuje jako badacz w Center for Sustainable Materials Science – ośrodku badawczym na NDSU, który od pięciu lat jest finansowany przez National Science Foundation. Głównym celem strategicznym jest opracowanie i wprowadzenie transformacyjnego podejścia do rozwoju zrównoważonych materiałów, które wywodzą się z materiałów rolniczych, aby zastąpić petrochemiczne materiały polimerowe w codziennym użyciu. Jest to duża grupa naukowców pochodzących z inżynierii rolniczej, chemii, inżynierii mechanicznej i innych dziedzin.
Badania nad materiałami i standaryzacja produkcji to ważne pierwsze kroki w rewolucji produkcji bioplastików. Jasne jest, że to młodsze pokolenie przedsiębiorców wprowadzi te produkty na rynek, jak świeżo upieczeni absolwenci Leeds School of Business na Uniwersytecie Colorado i założyciele Sana Packaging, James Eichner i Ron Basak-Smith. Niespełna rok temu młodzi przedsiębiorcy założyli swoją firmę opakowaniową z plastiku konopnego jako projekt uczelniany podczas studiów. Ale wkrótce zostali przyjęci do programu Canopy Boulder Accelerator Program. Od kiedy obaj w maju 2017 roku z powodzeniem ukończyli jednocześnie uczelnię i program akceleracyjny, pracują w pełnym wymiarze godzin nad rozwojem swojej firmy. Sana Packaging skupia się na produkcji atrakcyjnych, przyjaznych środowisku i bezpiecznych rozwiązań opakowaniowych dla medycznego rynku konopi i rekreacyjnego użycia konopi. W tej niszy rynkowej obaj należą zdecydowanie do liderów rynku. Są przekonani, że ta pozycja pomoże im w przyszłości również reinwestować i ekspandować na inne rynki.
Sunstrand, kolejna technicznie zaawansowana firma biomateriałów, wykonuje imponującą pracę w Louisville w Kentucky. Sunstrand jest dostawcą premium biomateriałów do zastosowań technicznych w USA. CEO Trey Riddle i jego zespół twierdzą, że udoskonalili przemysłowy proces usuwania kory, czyli dostarczają najlepszy sprzęt dekortykacyjny do oddzielania paździerzy i włókien konopnych. Przeprowadzają ponadto dalsze procesy, aby sprostać specyfikacjom producentów związanym z materiałami. Sunstrand dostarcza materiały producentom upstream w obszarze projektowania produktów.
Produkty i procesy Sunstrand są dostrojone do dostarczania konsekwentnie wysokiej jakości materiałów, które są kompatybilne z najróżniejszymi zastosowaniami. Ich fokus leży na masowej produkcji surowców dla przemysłu plastikowego, materiałów polimerowych i włókninowego. Poprzez lokalne zaopatrywanie się w materiały i tworzenie innowacyjnych technologii przetwórczych, umożliwiają producentom wprowadzanie na rynek wydajnych, atrakcyjnych i zrównoważonych produktów. Przed Sunstrand nie uważano za możliwe, aby kiedykolwiek móc zastąpić tradycyjne materiały.
Obecnie Sunstrand pracuje nad projektem pilotażowym: maszyną przetwórczą o pojemności 3.000 ton rocznie. Planowane jest jednak budowanie w przyszłości zakładów przetwórczych o pojemności 22.000 ton rocznie w skali przemysłowej.
Technologicznie prawdopodobnie najbardziej zaawansowaną firmą w USA do przetwarzania bioplastików jest PureVision Technology, Inc. 24-letnia firma technologiczna biorafinerii, która dzięki ekskluzywnym, globalnym technologiom rafinacji i prawom rynkowym do produkcji surowców i produktów na bazie konopi założyła spółkę zależną PureHemp. PureHemp już przetestował w projekcie pilotażowym swój wynalazek ciągłego reaktora przeciwprądowego, technologię „CCR“, który dostarczył niezwykle pomyślnych rezultatów. Planowane jest wyprodukowanie jeszcze w tym roku CCR o pojemności czterech ton w przystępnych ramach komercyjnych, aby ostatecznie pod koniec 2018 lub na początku 2019 roku rozpocząć budowę CCR na 40 ton dziennie. Zastosowanie technologii CCR PureHemp przyniesie powstającemu sektorowi gospodarki znaczny wzrost wartości, ponieważ dzięki niej można wykorzystać całą roślinę konopi do produkcji produktów na bazie konopi. Za pomocą technologii PureHemp CCR można produkować oprócz tradycyjnych, także nowatorskie produkty konopne, specjalnie celulozę, ligninę, cukry i ekstrakty.
Konopie mogą w przyszłości być nawet wykorzystywane do produkcji materiałów, które wykraczają poza plastik, polimery i materiały kompozytowe. Naukowcy w NYC i także gdzie indziej już z powodzeniem wykorzystali konopie w produkcji alternatyw dla nanorurek węglowych z grafenu, które nazywają HempPhene. W zależności od tego jak HempPhene jest produkowane, posiada właściwość bycia 100 razy mocniejszym i 1.000 razy lżejszym niż stal. Ale najbardziej fascynujące w tym jest to, że HempPhene może być produkowane za ułamek kosztów potrzebnych do ręcznej produkcji grafenu, ponieważ roślina wykonuje większość pracy za nas. Całkiem możliwe, że wkrótce spotkamy się z przyszłościową infrastrukturą opartą na HempPhene: mosty, drapacze chmur i wiele więcej mogłoby wtedy składać się z konopi.
Podsumowując, to zabawne wyobrażać sobie przyszłość, w której plastik nie jest już niczym złym. Ale jeśli chcemy żyć w takiej rzeczywistości, musimy jako konsumenci nie tylko żądać przyjęcia i rozprzestrzenienia bioplastiku na bazie konopi, ale także tego oczekiwać i wspierać. Istnieje możliwość przesunięcia dróg przemysłu i nawet wykorzystania gospodarki do ochrony środowiska, zamiast jego niszczenia.
Autor: Thatcher Michelsen, założyciel EatMoreHemp i Hemp3D
Branchen-Update
News, Analysen und Reportagen — mehrmals im Monat direkt in dein Postfach.
