Oplæg: Tøjets molekyler.

fibre - tørklæde

Oplæg for blomsten af Danmarks naturvidenskabelige ungdom. Det sker Torsdag, 8. sep 2016, kl. 19:00 ved Odense-afdelingen af UNF. Titlen er Tøjets molekyler, og oplæget er:

Er du klar over hvilke molekyler, der er i dit tøj? Hvad er fx forskellen på bomuld og silke? Hvad er forskellien på de forskellige syntetiske fibre, hvordan fremstilles viscose og hvordan føles stof der er fremstillet af protein fra mælk?
Og, er du klar over at tøjbranchen er en af de mest miljøbelastende brancher? Og at naturfibre ikke altid er det bedste for naturen…
I foredraget vil de overordenede tekstile materialer, naturlige såvel som syntetiske, blive præsenteret, ud fra en kemisk/biologisk synsvinkel. Vi vil også komme ind på hvorledes vort forbrug af tøj belaster miljøet, i livscyklus perspektiv. Nye innovative tekstile materialer og –metoder vil blive præsenteret, fx forskellige enzym-løsninger, der benyttes ved tekstil forædling. 
Birgit er uddannet molekylærbiolog, med en ph.d. i neuromolekylærbiologi. Hun har også en livslang passion for tekstiler, er uddannet håndarbejdslærer, underviser materiale-ingeniører i “textile materiales” og har i en årrække beskæftiget sig professionelt med spændingsfelt mellem tekstile materialer, bio(tekno)logi og miljømæssig bæredygtighed. 
Billedet er SEM-mikroskopi billede af tekstilfibrene i en Levi’s bluse af bomuld, hør og polyester.

 

Oplæg, 28. august: “Miljøvenlig påklædning”

Screen Shot 2016-07-21 at 13.35.58

Jeg holder oplæg om “Miljøvenlig påklædning” d. 28. august, ved Grøn Festival i Økologiens Have ved Odder.

Tjek hele det spændende program som pdf her, eller på havens webside.

Musik og kultur
11.00 – 15.00: Billedskolen laver ting sammen med børn.

12.00: Duoen Ramt synger og spiller ved standene i løbet af eftermiddagen.

14.00: Cowboys spiller og synger dansk og udenlandsk rock- musik ved væksthuset.

• Jens og Flemming spiller i løbet af dagen ved indgangen/cafeen. • Træskulptør Niels Ejner Petersen udstiller og arbejder i Haven.

Debatteltet
10.30: Frøsamlerne v/ Brian Krause: ”Kom godt i gang med at samle frø”.

11.15: Lone Landmand, bl.a. forfatter til bogen ”Mad vs. Fødevarer”, debattør og foredragsholder: ”Hvorfor går det så godt for økologien?”

12.00: Arkitekt Casper Østergaard Christensen, GXN – Green Innovation og Cirkulær bæredygtighed:
”Hvordan kan vi, i en verden med ressourceknaphed, lave byggematerialer af upcyclede restprodukter, så de effektivt kan genanvendes?”

13.00: Lokal a edning af spildevand v/regnvands- konsulent Lea Hjelholt fra Green Solutions.

14.00: Birgit Bonefeld, Miljøvenlig påklædning: ”Er natur fibre det bedste for naturen? Hvordan fremstilles tekstiler, og hvor- dan påvirker det miljøet?” Birgit Bonefeld vil endvidere fortælle om, hvordan hun som designer arbejder i praksis med miljø- venlig beklædning – hendes eget jeans-mærke ”Strunkjeans”.

15.00: Lisbeth Bech Poulsen, folketingsmedlem for SF: ”Om- lægning til økologi – muligheder og begrænsninger”.

Design-strategier med fokus på miljømæssig bæredygtighed

Når beklædning designes kan et utal af strategier anvendes. Fokus på bæredygtighed er een af dem. Men bæredygtighed er et VIDT begreb, så her følger nogle overvejelser og begreber, der bør kunne muliggøre en øget bevidsthed i forhold til hvilken slags bæredygtighed, man arbejder med. I mit eget virke er jeg funderet i den 3-delte bæredygtigheds forståelse, præsenteret af Gro Harlem Brundtlands 97-rapport, og jeg arbejder hovedsaglig med den miljømæssige bæredygtighed.

baeredygtighed3aspekter_430x

I og med jeg har valgt at beskæftige mig med miljøbelastningen ved vort forbrug af tekstil og beklædning, har jeg samtidig implicit fravalgt at fokusere på “de sociale” og “økonomiske” aspekter. Dermed ikke sagt at disse aspekter ikke er vigtige, for det er de! Hvis disse aspekter ikke inddrages i vore menneskelige aktiviteter, er disse netop ikke bæredygtigt. Men med min skoling, mine erhvervede kompetencer, mine personlige egenskaber og min interesse, er det de miljømæssige aspekter af bæredygtighed, det er meningsfuldt at jeg arbejder med.

Min tilgang er, så vidt det er mig mulig, evidens-baseret, altså funderet i systematiske undersøgelser af problem-stillinger. Tillige orienterer jeg mig i forhold til LCA-metodikken, hvor miljøbelastningen for de enkelte livs-faser ses i forhold til den samlede miljøbelastning i hele livs-forløbet. Jeg kalder denne arbejdsmetode LC-guided design (“Life Cycle-guided design”). Bagvedliggende information er fx undersøgelser som den europæiske IMPRO textiles (Undersøgelse/rapporter), hvor miljøbelastningen af europæernes tøj/husholdningstekstil-forbrug vurderes (beskrevet i tidligere blog-indlæg).

Indenfor LifeCycle-guided design, arbejder jeg med følgende strategier, i forhold til at kunne formulere hvorledes der arbejdes med miljømæssig bæredygtighed i design-fasen.

MSI-guided design (“Material Sustainability Index” guided design)

UP-guided design (“User-phase” guided design)

AL-guided design (“After-Life” guided design)

VMR-guided design (“Virgin Materiale Reduction” guided design)

Læs mere om de enkelte strategier herunder:

  • MSI-guided design (“Material sustainability index” guided design)

MSI-guided design er en design-strategi hvor der arbejdes med de miljømæssige bæredygtigheds-aspekter via bevidsthed omkring materiale-valg. Materialet vælges ud fra information vedrørende den miljøbelastningen der finder sted i tilvejebringelse og forædling af råmateriale til fiber. Og denne vurderet er funderet i LCA-metodologi.

MSI databasen er et fantastisk redskab i forhold til MSI-guided design; I MSI databasen pointsættes den miljømæssige bæredygtighed på en skala fra 0-50. Arbejder man ud fra en MSI-guided design strategi, kan materialevalget begrundes i så lav en miljøbelastning i produktionsfasen, som mulig, ved at vælge materiale med så høj en MSI-score som mulig.

Vurderes MSI-guided design i forhold til LC-guided design, fokuseres der altså “kun” på miljøbelastningen ved fremstilling af det tekstile materiale. Miljøbelastningen fra det øvrige livsfaser (fx brugsfasen, transport, og after-life fasen) er således ikke i centrum. Funderet i LC-guided design strategien (miljøbelastningen gennem hele livsforløbet), er det særdeles relevant at benytte MSI-guided design-strategi; I følge IMPRO Textiles undersøgelse, ligger hen ved halvdelen af et vort tøjforbrugs miljøbelastningen i de processer der finder sted i produktionsfasen, som det ses af nedenstående figur, hentet fra IMPRO-textiles rapporten).

Impacts of textile consumption in the EU-27 according to the ReCiPe's midpoint (a) and 4ndpoint (b) indicators. The percentage contribution of the different life cycle stages is reported (IMPRO Textiles 2014)

***

  • UP-guided design (“User-phase” guided design):

UP-guided design design-strategien fokuserer på den miljøbelastning der finder sted i produktets/design-løsningens brugsfase. Som det ses af IMPRO Textiles opgørelsen, sker den næststørste miljøbelastning i netop brugs-fasen, efter produktionsfasen. Den store miljøbelastning i denne fase skyldes energiforbruget til vask, pleje og vedligeholdelse af vor beklædning; forbrug af vand, sæbe, skyllemiddel, elektricitet ved vask, elektricitet ved tørretumblertørring, elektricitet ved strygning etc. Ved at arbejde ud fra UP-guided design kan der fokuseres på at reducere behovet for vask, behovet for vask ved høje temperaturer og behov for strygning.

***

  • AL-guided design (“After-Life” guided design):

AL-guided design design-strategien orienterer sig i forhold til den miljøbelastning et produkt/design-løsning har EFTER at det har udtjent sin funktion. I IMPRO Textiles rapporten er miljøbelastningen ved denne fase bedømt til at være særdeles meget mindre end de 2 andre høj-belastendefaser, brugsfase og produktionsfasen. Ud fra en intention om at designe/agere mest mulig miljømæssigt, er det altså ikke, med rod i IMPRO Textiles rapporten, i after-life fase, der skal optimeres…! Jeg sætter udråbstegne efter denne sætning, da den virker som ikke-intuitiv; de fleste af os ville have en intuitiv opfattelse at det er særdeles miljøbelastende at skaffe os af med vort affald, i dette tilfælde vort tøj. Vi har alle set billeder af grimme lossepladser og hjerteskærende dyre-skæbner. -Men, i forhold til miljøbelastningen af vort tøjforbrug i de øvrige livsfaser, er miljøbelastningen i afskaffelses-fasen ganske begrænset.

At det alligevel er så miljømæssigt meningsfuldt at beskæftige sig med AL-fasen, skyldes at der ved at øge andelen af genbrug og genanvendelse, er der mulighed for at mindske miljøbelastningen ved ny-fremstilling af materialer, og derved potentielt muligt at reducere miljøbelastningen i produktions-fasen. I IMPRO Textiles rapporteres at hele 80% af vort tøj/tekstil kasseres, når det er udtjent for os. Blot 2% af vor udtjente tøj genbruges på vore egne bredde-grader. Ud fra en antagelse om at når dette tøj genbruges, begrænses ny-produktion af tilsvarende tøj, er der altså et kæmpe miljømæssigt potentiale i at øge andelen af tøj, der genbruges.

Afterlife-Europæisk tøj_IMPRO

***

  • VMR-guided design (“Virgin Materiale Reduction” guided design):

VMR-guided design deisgn-strategien tilstræber at begrænse behovet for nyproduktion af virgine materialer, altså materialer, der dyrkes/forædles med henblik på produktion. Virgine materialer modsvares af genanvendte materialer, der har haft et “liv” inden det benyttes til, igen, til at danne bases for produkter.

***

Arrangementer om bæredygtige beklædning

Rachel Kollerup (og jeg) er på programmet ved denne perlerække af arrangementer.
Vi påtænker at lave tilsvarende seminarer i Jylland; om det kunne være interessant, så meld endelig tilbage
2 juni:
16 juni
17 juni
21 juni
29 juni

Indkøbsposer; plast versus stof

plastic20bag1

(dette indlæg er hentet fra Helles Blog)

EU Kommissionen har i 2011 undersøgt, hvor meget plastbæreposen og dens alternativer belaster miljøet. Og konklusionen er klar: Plastbæreposen belaster miljøet klart mindst. Fx går der tre gange så meget CO2 til fremstillingen af en papirpose som en plastpose. Papirposen har endvidere en markant dårligere miljøprofil, hvad angår giftighed for mennesker og jord.

Helt essentielt for miljøbelastningen af de forskellige posetyper er, hvor mange gange vi genbruger dem. Her skal du genbruge papirpose minimum fire gange, for at CO2 aftrykket bliver mindre end plastposens. En papirspose tåler ikke nedbør og væsker som fx kødsaft. Derfor er papirposerne svære at genbruge for forbrugeren.

Når det kommer til bomuldsposer (det du måske også kalder muleposer), så viser EU Kommissionens undersøgelse, at den skal genbruges 131 gange, før dens klimaaftryk bliver mindre end plastposens. Og det sker ikke praksis. Et engelsk studie har nemlig vist, at forbrugerne i gennemsnit bruger deres bomuldsposer 51 gange. Derfor er muleposen heller ikke nogen miljømæssig god forretning.

Læs også Plastic fantastic! Carrier bags ‘not eco-villains after all’ Environment Agency research shows polythene may be less harmful than cotton or paper fra The Independent i 2011.

 

Tekstilfibre af lab-fremstillede (rekombinante) proteiner

2015-07-24-1437765014-8619988-boltthreads-thumb

At proteiner kan spindes (i betydningen; fiberfremstilles) af mennesker, til tekstile fibre, er på ingen måde nyt. Faktisk startede det for et par århundreder siden, da man eksperimenterede med vådspinding af de såkaldte Azlons; regenererede/fremstillede tekstilfibre af protein. -Den tekstilfiber, der formentlig er bedst kendt, er mælkeprotein-fiberen, men også sojaproteinfiber og majsproteinfiber er ret let at skaffe sig, fx i velassorterede garn-forretninger. I sin tid skrev jeg en lille artikel om mælkeprotein-fibrene.

Istedet for at benytte proteiner fra fx køer, sojaplanter eller majskolber, er der efterhånden stadig flere beretninger om laboratorie-fremstilling af protein til tekstilfibre. Protein-fibre kender vi jo i forvejen som særdeles komfortable materialer til beklædning; både uld og silke er protein-fibre. Uld og silke er naturlige tekstilfibre. Ved at fremstille protein til fiberfremstilling i bioreaktorer, behøver vi ikke “dyrke” får eller silkeorme, for at høste deres fibre. Derved muliggøres mere miljøvenlig og dyre-etisk fremskaffelse af udgangsmaterialet for tekstiler. Man kan snildt forestille sig at også de ovenfor nævnte azlon-proteiner, kasein, soja-protein og majs-protein, kan fremstilles rekombinant vha mikroorganismer, i stedet for at skulle “dyrke” henholdsvis køer, sojaplanter eller majs.

SPIBER_LOGO

Det japanske firma Spiber fremstiller edderkoppesilkeprotein vha bakterier; såkaldt rekombinant udtryk af protein (på samme måde som fx insulin til mennesker kan fremstilles vha bakterier). Dette materiale af edderkoppeprotein benyttes til at fremstille tekstilfibre, og sammen med firmaet North Face er der blevet  fremstillet en parka.

north-face-moon-parka-4

North Face – Spiber Moon Parka Jacket – Synthetic Spider Silk Fabric …

nav.logo

Foretagenet Bolt Threads fremstiller også protein vha bakterier, for eksempel silkeprotein, med henblik på at kunne producere silkeprotein i stor skala, og med mulighed for at modificere proteinet.

Screen Shot 2016-05-06 at 23.57.30

Når proteiner fremstilles på denne måde, i bioreaktorer vha bakterier eller gær, er der uanede muligheder for at ændre på proteinet, så det får nye egenskaber. Et mere ekstremt eksempel er modificering af silke-proteinet så det blev selvlysende, ved at koble sekvensen for GFP til sekvensen for fibroin, inden dette kombi-protein blev udtrykt af mikroorganismer (omtalt i dette indlæg).

Fluorescent-Cocoons-Crop

Også firmaet Kraiglabs fremstiller protein, der har ændrede egenskaber, i forhold til naturlig silke; det såkaldte Monster Silk™

logo

KraigLabs fiber er fremstillet af protein der er en “blanding” af edderkoppens og silkeormens silke. De har blandet opskriften (sekvensen) fra de 2 proteiner, og får fibrene fremstillet ved hjælp af transgene silkeorm.

monster-spider-silk-moths

Ved at blande sekvenserne fra de 2 naturlige silkespindere, edderkop og silkeorm, opnår firmaet en markant stærkere og mere fleksibel fiber en kommercielt tilgændeligt silke.

Spændende at se hvad fremtiden bringer!

 

 

Vort udtjente tøjs skæbne

Interesserer man sig for det miljømæssig effekt, vort forbrug og fremstilling af tøj har, er det relevant at se på hele livscyklus for tøjet. Den gode miljøeffekt af at tøj er fremstillet ultra bæredygtigt, og af ultrabæredygtige materialer, kan “sættes over styr” hvis tøjet ikke håndteres ansvarligt efter at man er færdig med at bruge det; i after-life fasen. Så; hvad sker der med vort tøj, når vi er færdige med at bruge det? Hvilken miljømæssig effekt har de forskellige after-lige muligheder.

EU har, i 2014, udgivet et digert og særdeles interessant studie, der omhandler miljøbelastingen ved europæernes tøjforbrug, IMPRO. Jeg har tidligere refereret til studiet i indlæg om andelen af plast i vort tøj, og om miljøeffekten af vort tøjforbrug i tøjets forskellige livsfaser.

Tallene i figuren herunder er (også) fra IMPRO-Textiles studiet:

Afterlife-Europæisk tøj_IMPRO

Når vi i europa ikke skal bruge vort tøj mere, smider vi 80% af det væk. Af denne mængde, bliver 24% forbrændt, i varme-udnyttende forbrændingsanlæg. Resten, 70% (!) ryger på lossepladsen! I Danmark alene er denne andel heldigvis anderledes, en markant større andel af vort affald kommer i vore fjernvarme forbrændingsanlæg, og kun en mindre andel ryger i “deponi”, som det kaldes…

20% af det tøj, vi er færdige med at bruge, sender vi til genbrug/genanvendelse; vort tøj får et “second life” inden det bortskaffes. Over halvddelen af dette second life tøj genanvendes; tøjet “splittes ad”, og materialerne genanvendes. Under halvdelen genbruges direkte, i den form det har. Hovedparten af genbrugstøjet (75%) eksporteres til udviklingslandene, mens sølle 25% genbruges i Danmark.

Hvis vi leger at vi starter med 100 stk tøj, så vil der udfra disse procenttal blot være 2 (!) stykker tøj der genbruges i Dk (20% x 40% x 25%). -Det ville være SÅ hensigtsmæssigt for miljøet, om vi kunne øge den andel af vort brugte tøj, vi selv genbruger. -Især hvis vi derved ville reducere mængde af ny-produceret tøj tilsvarende!

At vort ikke-ønskede tøj får endnu en livsfase i udviklingslandende, er miljømæssigt hensigtsmæssigt om det derved bevirker at der ikke nyproduceres tilsvarende mængder tøj. -Men da affaldshåndteringen i udviklingslandene ikke er særlig veludviklet, vil hovedparten af det tøj, vi sender til genbrug i udviklingslandende, ultimativt ende på lossepladsen, eller afbrændes uden at der “høstes” varme, og udføres forsvarlig røgrensning og slagger-håndtering. Måske det ville være interessant at bistå udviklingslandende med at udvikle deres affaldshåndtering…?

Vedrørende vort tøjs genanvendelsespotentiale, har FORCE i 2013 udgivet en rapport om “Tekstile genanvendelsespotentialer“. Se øvrige undersøgelser og rapporter, m.m., på denne blog-side (og skriv endelig, hvis der mangler nogen!)

Udnyttelse af biprodukter til fremstilling af regenererede tekstilfiber

I Italien er der blevet udviklet regenererede cellulosefibre af biproduktet fra appelsinjuice-fremstilling, de såkaldte Orange fiber.

orange-fiber-logo_orange-fiber - stillebenorange-fiber-logo

Kan vi mon gøre det samme med biproduktet fra dansk æblemost-fremstilling? Eller andre cellulose-holdinge biprodukter?

I sverige benyttes cellulose fra vort aflagte bomulds-tøj til fremstilling af nye regenererede cellulose-fibre: Renewcell

logo-renewcell1 renewcell-klanning1

I tyskland sysler Anke Domaske og hendes team ved QMILK med at fremstille regenereret protein-fiber (Azlon) af kasein fra mælk, der er uegnet som fødevare.

qmilk-collage-e1405507408430

I japan udnytter man, efter sigende, protein-kagen fra tofu fremstilling til at lave soja-proteinfibre.

fiber_soy

soyafiber

Selv arbejder jeg med at udnytte det keratin-holdinge biprodukt fjer til fremstilling af fiber eller nonwoven elektrospundet tekstil. -Der er endnu et stykke vej, men det er super spændende:-)

fjer

Og, der må AFGJORT være andre biprodukt-fraktioner i Danmark, der må kunne udnyttes til materiale- og/eller fiberfremstilling. Igang – igang – igang!

 

Plast-nedbrydende mikro-organismer

-(en af) grundene til at plast i naturen er så uheldigt, er at naturen ikke selv har dannet den kemiske bindinger der findes i plast, og derfor ikke igennem tiden har udviklet enzymer til at nedbryde disse kemiske bindinger. Cirka halvdelen af europæernes beklædning er såkaldte fremstillede fibre, hovedparten af disse er syntetiske fibre. -Men, vi har jo efterhånden ladet naturen have over 100 år til at arbejde på sagen, og det begynder at vise sig:-)

Ved Utrech universitet er 2 piger, Katharina Unger and Julia Kaisinger, just blevet tildelt “Bio art & design” prisen for deres FUNGI MUTARIUM, hvor svampe dyrkes i specielle “agar-kopper”, og lever af … plastik. Svampene de arbejder med hedder Schizophyllum Commune og Pleurotus Ostreatus og agaren med disse svampe kan efterfølgende spises:-)

fungi mutarium-forløb fungi mutarium-princip fungi mutarium

****

Japanske forskere har for få uger siden offentliggjort resultatet af deres arbejde, i det super ansete videnskabelige tidsskrift “Science”; de har lokaliseret en bakterie, Ideonella sakaiensis, der vha 2 enzymer kan nedbryde plasten PET, det 2.mest benyttede materiale i europæernes beklædning.

PET nedbrydende bakterier- artikel-overskrift PET nedbrydende bakterier- princip

Processen er stadig ret langsom, det “took six weeks to completely degrade just a small film of low-grade PET, and breaking down the higher-quality material used in packaging would take even longer”. Men det er da utrolig interessant at det kan lade sig gøre, at naturen kan hjælpe os med at ryde op i alt det plast, vi har fremstillet gennem tiden, og som vi “glemte” at genanvende eller afbrænde forsvarligt.

Med biologi og innovation er der håb for os mennesker. Og uanset hvad, så skal naturen skal nok klare sig:-)

Vort tøjforbrugs miljøbelastning

At tekstilbranchen forurener, er nok ikke ukendt for særlig mange længere. Ifølge rapporten “Tekstile genanvendelsespotentialer” (2013) fra FORCE:

Tekstilproduktion er globalt den fjerde største kilde til forurening, næst efter opvarmning til huse, transport og elektricitet. 

Data har forfatteren, Rasmus Nielsen, fra EU rapporten “Environmental Improvement Potential of textiles (IMPRO Textiles) i 2014.
I IMPRO – Textiles rapporten opgøres hvor meget og hvordan europæernes tøjforbrug belaster miljøet, og der foreslåes muligheder for at mindske denne miljøbelastning.
I livscyklus perspektiv, er det helt klart i produktions-fasen og brugsfasen at den store miljøbelastningen sker:
Impacts of textile consumption in the EU-27 according to the ReCiPe's midpoint (a) and 4ndpoint (b) indicators. The percentage contribution of the different life cycle stages is reported (IMPRO Textiles 2014) Impacts of textile consumption in the EU-27 according to the ReCiPe’s midpoint (a) and 4ndpoint (b) indicators. The percentage contribution of the different life cycle stages is reported (IMPRO Textiles 2014).
Miljøbelastningen fra transport af tekstiler, og  fra “end-of-life”-fasen er til gengæld ganske begrænsede i forhold til bidraget fra produktions- og brugsfase.
I IMPRO – textiles er også opgjort hvilke materialer vort tøj består af, se mit tidligere blog-indlæg, og top-6 er; bomuld, polyester, animalske fibre (fx uld), akryl, polyamid og viskose.
For at blive klogere på miljøbelastningen af forskellige tekstile materialer kan man studere MSI – Materiale Sustainability Index (beskrevet i indlæget:  Tekstile materialer, rangeret efter miljømæssig bæredygtighed)
MSI-MSI - top6 materialer i EUtøjskoren for de 6 materialer, der forekommer mest i europæernes beklædning er:
MSI-skalaen går fra 0-50; højere skore betyder mindre negativ miljøbelastning. Top6-materialerne ligger alle forholdsvis lav, polyester lidt højere end de andre 5. Men, andre tekstile materialer skorer markant bedre:
Polypropylen, vævet: 32,5
Lyocell, stable fiber: 30,2
Silke, vævet: 29,7
rPET, vævet: 28,7
Øko-bomuld, vævet: 28,2
PLA (majs), vævet: 25,7
Måske vi skal til at være mere nysgerrig på hvorledes disse bedre-skorende tekstile materialer kan komme til at udgøre en større andel af vor garderobe… Er det mon ikke ved at være tid til at vore designere og beklædningsproducenter kunne begynde at beskæftige sig med “MSI-guided design“?
Kommentér gerne. Jo mere feedback og dialog, jo klogere bliver vi alle sammen.