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En su viaje para crear ropa sin rastro, North Face recurre al consorcio BOTTLE para desarrollar una alternativa de poliéster biodegradable |  Noticias

En su viaje para crear ropa sin rastro, North Face recurre al consorcio BOTTLE para desarrollar una alternativa de poliéster biodegradable | Noticias

Los investigadores de BOTTLE determinan si la nueva fibra PHA es adecuada para prendas exteriores que sean fáciles de reciclar y reduzcan la contaminación por microplásticos a largo plazo


Kat Knauer, científica del Laboratorio Nacional de Energías Renovables, examina nuevos biotextiles utilizando un microscopio óptico en los Laboratorios The North Face en Denver, Colorado. Fotografía de Julie Thompson

A medida que se usan, se lavan y se secan, la ropa se desprende, esparciendo pequeñas fibras por los hogares, el suelo y los cursos de agua que pueden tardar siglos en descomponerse.

Estas fibras, que a menudo están hechas de poliéster y suelen ser demasiado pequeñas para verlas, son una fuente importante, aunque invisible, de contaminación por microplásticos. Según algunas estimaciones, las fibras de poliéster para prendas de vestir representan casi la mitad de todos los microplásticos que se encuentran en el medio ambiente natural, lo que exacerba los crecientes riesgos ambientales y de salud pública.

Evitar que la ropa se caiga puede resultar poco práctico, si no imposible. Pero según Katrina Knauer, científica de polímeros del Laboratorio Nacional de Energía Renovable, ha surgido una mejor solución que puede abordar el desafío desde su origen: reemplazar el poliéster actual derivado del petróleo con una alternativa no tóxica y biodegradable hecha de PHA, abreviatura de «polihidroxialcanoatos». »

«Se ha descubierto que los PHA son muy compatibles con los tejidos del cuerpo humano como terapéuticos», dijo Knauer, director de tecnología de Tecnologías mejoradas de biotecnología para mantener los termoplásticos fuera de los vertederos y el medio ambiente (BOTTLE) del Departamento de Energía de EE. UU. Alianza. «El PHA también puede degradarse naturalmente sin un ambiente de compostaje altamente controlado».

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Los científicos de BOTTLE, incluido un equipo del NREL y la Universidad Estatal de Colorado, ya han desarrollado una gama de PHA con diferentes propiedades, incluidos algunos que se comportan como el poliéster tradicional pero que son de base biológica, biodegradables y más fáciles de reciclar.

Ahora, en colaboración con The North Face, este equipo está introduciendo estos materiales sostenibles en la industria de la ropa exterior. Durante los próximos 12 meses, BOTTLE ampliará el proceso para producir varias libras de fibra PHA, que The North Face probará y evaluará para su uso en sus líneas de producción.

BOTELLA Sastres PHA para textiles

Hace apenas unos años, las investigaciones no eran concluyentes sobre si era posible fabricar textiles a partir de PHA. Los primeros métodos de producción funcionaban extrayendo PHA de estructuras bacterianas, muchas de las cuales producen el polímero de forma natural durante la digestión de productos derivados de plantas como la glucosa y los ácidos grasos. Sin embargo, cabe destacar que en aquel momento este método dificultaba a los científicos controlar la columna vertebral resultante y las propiedades del PHA.

Una taza llena de polvo blanco.

BOTTLE diseñó la columna vertebral química del PHA, que se muestra aquí antes de que se convirtiera en fibras, para aumentar su rigidez mecánica y hacerlo químicamente reciclable. Foto de Werner Slocum, NREL

Como parte de su misión de Crear plásticos más sosteniblesDesde entonces, los científicos de BOTTLE han desarrollado tecnologías alternativas para convertir el ácido succínico (elaborado a partir de glucosa) y otros componentes vitales en PHA mediante métodos sintéticos. Los métodos catalíticos químicos permiten al equipo diseñar la columna vertebral química del PHA para lograr atributos clave, como procesabilidad, solubilidad, cristalinidad y ductilidad. Con el apoyo de la Oficina de Tecnologías Bioenergéticas y la Oficina de Materiales Avanzados y Tecnologías de Fabricación del Departamento de Energía de EE. UU., BOTTLE ha anunciado prototipos de PHA con una amplia gama de propiedades, desde polímeros rígidos de PHA para envases transparentes de alimentos hasta variedades flexibles para hilar en fibras.

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«En realidad, estamos demostrando que podemos controlar la microestructura para hacer que el PHA se comporte como fibras y textiles de poliéster», dijo Knauer.

A diferencia del poliéster tradicional, un tejido a base de petróleo que constituye más de la mitad del tejido producido anualmente, los BOTTLE PHA también están diseñados para ser reciclados. Al final de la vida útil de un producto, las tecnologías de reciclaje químico de BOTTLE pueden descomponer los PHA y otros polímeros en componentes químicos lo suficientemente puros como para reutilizarlos y fabricar plásticos de la más alta calidad.

Según Ravikumar Gowda, investigador de BOTTLE en la Universidad Estatal de Colorado, la reciclabilidad del material depende de cambios específicos en la columna vertebral química del PHA. Al reemplazar los átomos de hidrógeno reactivos con grupos alquilo fuertes, Gowda y otros investigadores de la UCLA mejoraron drásticamente la estabilidad térmica del PHA para hacerlo fusible, una ventaja clave sobre los PHA de origen microbiano. Es importante destacar que el cambio también permite al equipo desmontar el polímero a voluntad.

«La estructura rediseñada del PHA aumenta significativamente la durabilidad mecánica y hace que el nuevo PHA sea químicamente reciclable hasta su monómero base utilizando un catalizador simple y calor», dijo. “El monómero recuperado se puede reutilizar para reproducir de nuevo el mismo PHA, en principio, de forma indefinida”.

Hacia hacer mejor ropa

El trabajo de BOTTLE con The North Face se produce en un momento en que crece la preocupación por la huella medioambiental de la confección y el uso de ropa. Se estima que la cadena de suministro de producción textil representa entre el 8% y el 10% del dióxido de carbono mundial. emisiones.

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Por este motivo, el proyecto prioriza el análisis para comprender la intensidad energética y de carbono de la fabricación y el reciclaje de fibras de PHA. El equipo también simulará la caída de microfibras y medirá su tasa de biodegradación en una variedad de escenarios ambientales. En conjunto, estos resultados darán a The North Face una idea de la sostenibilidad de los textiles PHA en comparación con el poliéster tradicional.

«Estamos comprometidos a fabricar los productos con el mejor rendimiento y al mismo tiempo dejar una huella cada vez más pequeña en el planeta», afirmó Carol Shaw, directora senior de sostenibilidad global de The North Face. «La innovación de materiales es el pináculo de nuestra marca, y este proyecto no solo da vida a nuevas posibilidades para los textiles sintéticos, sino que también respalda nuestro enfoque en permitir la circularidad de los productos».

Después de revisar los hallazgos iniciales de BOTTLE, The North Face pretende probar las fibras modulares con sus proveedores para evaluar una gama de productos más sostenibles.

Para la ropa que se ve bien, se siente bien y funciona en las condiciones exteriores más duras, el objetivo es encontrar la fibra PHA perfecta que combine o incluso mejore las cualidades que los consumidores más valoran. Lo mejor de todo es que debería permitir a los aventureros escalar montañas, correr por senderos y explorar ciudades con la confianza de que no dejarán rastros de microplásticos en el proceso.

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