David Hepworth dan Eric Whale, dua ilmuwan material Skotlandia, sedang mencari cara cerdas untuk menggunakan kembali limbah makanan ketika mereka menemukan cara membuat nanofibers dari pulp wortel, sisa dari jus wortel. Selulosa dalam wortel dan sayuran akar lainnya, tidak seperti bahan berserat lainnya seperti kayu atau kapas, mudah dipisahkan dari sisa biowaste — mereka mengekstraknya dari pulp.
Para ilmuwan menyebut bahan Curran, setelah kata Gaelic untuk wortel, dan mulai menunjukkan bahwa itu dapat digunakan sebagai alternatif untuk serat gelas atau karbon. Mereka mengatakan itu hampir dua kali lebih kuat dan sedikit lebih ringan dari karbon. Pada 2007, Hepworth dan Whale mendirikan CelluComp, sebuah perusahaan untuk mengembangkan Curran dan bahan-bahan nabati lainnya.
Christian Kemp-Griffin, CEO CelluComp, mengatakan mereka mulai dengan wortel karena harganya murah dan mudah didapat — mereka hanya akan membeli toko bahan makanan lokal mereka. Tetapi mereka segera menyadari bahwa bubur wortel benar-benar bekerja dengan baik dan mereka dapat memanfaatkan limbah pertanian untuk mendapatkan bahan mereka.
Pertama, para ilmuwan membuat pancing dari Curran. Mereka menganggap tongkat harus ringan, fleksibel, dan kuat — semua karakteristik yang bisa dibawa oleh Curran. Disebut E21 Carrot Stix, ia memenangkan beberapa penghargaan dan terjual dengan baik.
Kemudian, dengan dana hibah dari Uni Eropa untuk menguji materi, CelluComp merekrut peneliti di EMPA, Laboratorium Federal Swiss untuk Ilmu dan Teknologi Bahan, untuk mengidentifikasi cara terbaik untuk menempatkan nanofibers yang bersumber dari tanaman — mereka sedang melihat bit gula berikutnya -bekerja. Mereka menemukan bahwa penggunaan paling cerdas, paling bertanggung jawab secara ekologis untuk nanofibers, termasuk Curran, adalah untuk barang-barang olahraga pelindung, khususnya helm sepeda motor yang harus kuat dan ringan.
Itu benar: Helm sepeda motor masa depan mungkin dibuat dari wortel, bukan karbon.
"Nanocellulose memiliki sifat material yang akan memungkinkannya untuk menggantikan gelas atau karbon dalam serat plastik saat ini, " kata Roland Hischier, seorang peneliti di EMPA yang berspesialisasi dalam menganalisis siklus hidup produk. “Serat karbon adalah sumber daya yang tidak terbarukan. Kami memiliki, cepat atau lambat, untuk melihat bagaimana kami mendapatkan materi ini. "
Hal yang paling menarik tentang Curran, kata Hischier, adalah bagaimana ia menggunakan limbah makanan, yang menjadi masalah yang lebih besar di Eropa karena perjalanan dan makanan cepat saji lebih menonjol. Dia dan anggota tim lainnya di EMPA menilai jejak lingkungan dan kelayakan komersial Curran. Studi ini merupakan bagian dari program FP7, yang mendanai proyek-proyek terkait keberlanjutan di UE. "Komunitas Eropa, dalam 5 hingga 6 tahun terakhir, telah mulai memberi aksen pada masalah keberlanjutan, " kata Hischier.
Untuk menguji apakah sesuatu seperti Curran benar-benar layak, EMPA mengembangkan proses tiga langkah. Pertama, apakah sebenarnya ada kebutuhan untuk bahan ini? Apakah ini dapat ditiru dan konsisten di luar lab? Dan, yang terakhir, apakah ini benar-benar merupakan peningkatan, dari segi lingkungan, dari bahan saat ini? Ini adalah data dasar, dan EMPA sedang bekerja untuk menghasilkan kerangka kerja untuk menilai materi baru yang dapat diperbarui.
"Pertanyaan di sini, pertama-tama, adalah untuk melihat apa yang bisa menjadi pasar potensial untuk serat baru seperti itu, dari sudut ekologis tetapi juga dari sudut ekonomi dan teknis juga, " kata Hischier.
Di situlah helm masuk. Dalam analisis mereka, EMPA menemukan bahwa barang-barang olahraga pelindung, yang membutuhkan serat kaku, kuat, ringan dan overhead ekonomi rendah, adalah beberapa kasus penggunaan terbaik untuk Curran. Hischier dan timnya juga melihat kelayakan menggunakannya di papan selancar dan isolasi untuk rumah mobil. Tantangannya sekarang adalah mengambil bahan dari laboratorium ke produksi, dan memastikan bahwa itu masih pintar secara ekologis pada skala yang lebih besar.
Tidak masuk akal untuk mengembangkan bahan dari biowaste jika tidak ada gunanya, atau jika mengubahnya menjadi produk yang dapat digunakan membutuhkan lebih banyak energi daripada alternatif yang tidak terbarukan.
