Человечество находится в пугающей зависимости от пластика — и ситуация становится всё хуже. В США собирается только 14% пластика и лишь 5% фактически перерабатывается, поэтому 95% пластиковых отходов попадает в систему одноразового использования и заканчивает свой путь на свалках — или что ещё хуже — в океанах. Как отметил фонд Эллен Макартур, к 2050 году в мировых океанах будет плавать больше пластика, чем рыбы, если в ближайшее время ничего не изменится.
Это, конечно же, катастрофическая ситуация, которая срочно требует доступных и масштабируемых решений. Попытки сократить использование пластика и усилить программы переработки смогут справиться с проблемой лишь до определённой степени. То, что нам срочно необходимо, — это перепроектирование системы и принципиальный переход к другому сырью во всей пластиковой индустрии.
Как выяснилось, конопля, к счастью, способна ответить на этот призыв к переменам. Конопляное масло, лигнин, конопляные волокна и костра не только невероятно универсальны, но и могут производиться исключительно дёшево и прибыльно. Эти впечатляющие материалы из конопли можно использовать для создания тысяч различных продуктов, таких как биопластик, биополимеры или биокомпозиты. После того как коноплю в США не выращивали коммерчески более 78 лет, нынешние тенденции к легализации выращивания технической конопли создают новые экономические возможности для этого универсального растения. Однако чтобы конопля в итоге смогла оказать такое положительное воздействие на экологию, как от неё можно ожидать, всё ещё необходима полная легализация на федеральном уровне, а также государственные субсидии и инвестиции для стимулирования нового роста.
Пластики из конопляных волокон уже начинают заменять части пластиков на нефтяной основе, хотя есть признаки полного перехода крупных компаний, поскольку пластики из конопляных волокон не только прочнее, но и значительно легче, а кроме того, не содержат вредных веществ. Автопроизводители как BMW и Mercedes-Benz в настоящее время используют биопластики на основе конопли для изоляции дверных панелей и салона. В новом BMW i3 конопля использовалась для повышения производительности, с одной стороны для экономии веса, а с другой — для соответствия эстетическим дизайнерским требованиям. Дизайнер Бенуа Жакоб убеждён, что использование натуральных материалов, таких как конопля, придаёт интерьеру i3 атмосферу «маленького лофта на колёсах». К счастью, эти два автопроизводителя не единственные компании, которые делают ставку на биоматериалы на основе конопли. Помимо них существует множество увлекательных стартапов, которые используют возможность одновременно заниматься охраной окружающей среды и получать от этого прибыль.
Эта статья даст представление о современном корпоративном ландшафте в области биопластиков и биоматериалов из конопляных волокон в Северной Америке.
Молодая компания под названием c2renew со штаб-квартирой в Фарго, Северная Дакота, разрабатывает высокопроизводительные биокомпозитные материалы, которые предлагают зелёную альтернативу по стабильным ценам. Благодаря своей большой компетенции в области биоматериалов они заполняют нишу в сфере промышленных композитных материалов, что уникально, если учесть, какое место компания занимает в цепочке поставок. После того как они начали производить биокомпозитные пластиковые детали на заказ для крупных фирм, таких как John Deere, Bobcat, Appareo и Toshiba, они изначально обнаружили, что эти большие компании в основном ценят только их ценовую конкурентоспособность; но теперь, когда они тоже доверяют переменам и уделяют больше внимания теме устойчивости, экологическая добавленная стоимость также приобретает для них значение.
Ценность устойчивости — это то, что инновационные и ответственные малые предприятия и стартапы не только исповедуют, но что также помогает им добиться прорыва. Earthkind, например, развивающийся бренд, который продаёт всевозможные виды натуральных освежителей воздуха и средств от насекомых, обратился за помощью к c2renew для производства высокопроизводительного и привлекательного продукта из биокомпозитного пластика. Другой пример стартапа, работающего с c2renew, — это компания под названием 3DFUEL, которая производит филаменты для 3D-принтеров. Вместе они создали три различных типа филаментов из биопластика: «Entwinded» из конопли, «Wound up» из кофейных отходов и «Buzzed» из пивоваренных отходов.
Was dich auch interessieren könnte...
Компания из Техаса под названием Greenspring Technologies использует именно этот филамент «Entwined» из конопляного биопластика для изготовления корпоративных ручек и других сувениров, таких как медиаторы для гитар. Владелец Марк Линдей говорит, что они уже перешли к литью под давлением ручек из конопляного пластика, и что одна из их ручек недавно была использована для подписания нового закона о конопле в Пенсильвании.
Соучредитель и технический директор c2renew, доктор Чад Улвен, является адъюнкт-профессором в Университете штата Северная Дакота и работает исследователем в Центре устойчивых материаловедческих наук — исследовательском подразделении NDSU, которое уже пять лет финансируется Национальным научным фондом. Главная стратегическая цель — разработать и внедрить трансформационный подход к развитию устойчивых материалов, производимых из сельскохозяйственных материалов, чтобы заменить нефтехимические полимерные материалы в повседневном использовании. Речь идёт о большой группе учёных из области сельскохозяйственного машиностроения, химии, машиностроения и других областей.
Исследования материалов и стандартизация производства — важные первые шаги в революции производства биопластиков. Очевидно, что именно молодое поколение предпринимателей будет выводить эти продукты на рынок, как недавние выпускники Leeds School of Business в Университете Колорадо и основатели Sana Packaging Джеймс Эйхнер и Рон Басак-Смит. Менее года назад молодые предприниматели запустили свою компанию по упаковке из конопляного пластика как университетский проект во время учёбы. Но вскоре они были приняты в программу Canopy Boulder Accelerator. После того как они в мае 2017 года успешно одновременно закончили университет и программу акселератора, они занимаются продвижением своей компании на полную ставку. Sana Packaging фокусируется на производстве привлекательных, экологичных и безопасных упаковочных решений для рынка медицинской марихуаны и рекреационного употребления каннабиса. В этой рыночной нише они с большим отрывом являются лидерами рынка. Они убеждены, что эта позиция поможет им в будущем реинвестировать и расширяться в другие рынки.
Sunstrand, ещё одна технически передовая фирма биоматериалов, выполняет впечатляющую работу в Луисвилле, Кентукки. Sunstrand является премиум-поставщиком биоматериалов для технических применений в США. Генеральный директор Трей Риддл и его команда заявляют, что они усовершенствовали промышленный процесс удаления коры, или предоставляют лучшее декортикационное оборудование для разделения конопляной костры и волокон. Они также проводят дополнительные процессы для соответствия материальным спецификациям производителей. Sunstrand поставляет продукцию производителям в области дизайна продукции.
Продукты и процессы Sunstrand настроены на постоянную поставку высококачественных материалов, совместимых с самыми разными применениями. Их фокус лежит на массовом производстве сырья для пластиковой, полимерной и нетканой производственной индустрии. Закупая материалы локально и создавая инновационные технологии обработки, они позволяют производителям выводить на рынок высокопроизводительные, привлекательные и устойчивые продукты. До Sunstrand не считалось возможным когда-либо заменить традиционные материалы.
В настоящее время Sunstrand работает над пилотным проектом: перерабатывающей машиной мощностью 3000 тонн в год. Однако планируется в будущем строить перерабатывающие заводы промышленного масштаба мощностью 22000 тонн в год.
Возможно, технологически самая передовая компания по переработке биопластиков в США — это PureVision Technology, Inc. 24-летняя технологическая компания биорефинерий, которая с эксклюзивными, глобальными технологиями переработки и рыночными правами на производство материалов и продуктов на основе конопли основала дочернюю компанию PureHemp. PureHemp уже протестировал в пилотном проекте своё изобретение непрерывного противоточного реактора, технологию «CCR», которая дала чрезвычайно обнадёживающие результаты. Планируется в этом году произвести CCR на четыре тонны в обозримых коммерческих рамках, чтобы в итоге в конце 2018 или начале 2019 года начать строительство CCR на 40 тонн в день. Использование технологии CCR от PureHemp принесёт развивающейся отрасли значительную добавленную стоимость, поскольку она позволяет использовать всё растение конопли для производства продуктов на основе конопли. С помощью технологии PureHemp CCR можно производить как традиционные, так и новаторские продукты из конопли, особенно целлюлозу, лигнин, сахара и экстракты.
Конопля в будущем может даже использоваться для производства материалов, выходящих за рамки пластика, полимеров и композитов. Учёные в Нью-Йорке и других местах уже успешно использовали коноплю в производстве альтернатив углеродным нанотрубкам из graphene, которые они называют HempPhene. В зависимости от того, как производится HempPhene, он обладает свойством быть в 100 раз прочнее и в 1000 раз легче стали. Но самое удивительное в том, что HempPhene может производиться за долю стоимости, необходимой для ручного производства графена, поскольку растение делает большую часть работы за нас. Вполне возможно, что мы вскоре столкнёмся с перспективной инфраструктурой, основанной на HempPhene: мосты, небоскрёбы и многое другое могут тогда состоять из конопли.
В заключение, интересно представить себе будущее, в котором пластик больше не является чем-то плохим. Но если мы хотим жить в такой реальности, мы как потребители должны не только требовать, но и ожидать и поддерживать внедрение и распространение биопластика на основе конопли. Есть возможность изменить пути промышленности и даже использовать экономику для защиты окружающей среды, а не для её разрушения.
От Тэтчера Майкелсена, основателя EatMoreHemp и Hemp3D
