三十年后,我们或许会像今天看待石棉一样看待棉花:它曾经有效,但其隐性成本是不可持续的。 发酵过程中耗尽的酵母 (啤酒、葡萄酒、毒品)或许是答案。宾夕法尼亚州立大学的研究 刚刚发布在 诉讼中的国家科学院院士 记录了首次工业规模的试点生产:450公斤 天然纤维 在德国,每公斤成本低于 6 美元,性能优于羊毛,对环境的影响几乎为零。
教授 梅利克·德米雷尔 将这一转变与 11.000 年前绵羊的驯化进行比较。 只不过这一次,我们驯服了酵母。 让我们腾出数百万公顷土地,这些土地目前用于生产棉花,而与此同时,733亿人却面临粮食不安全问题。
能变成纤维的酵母
酒精和药物生产过程中剩余的酵母生物质由蛋白质、脂质和糖类组成。它通常最终会被丢弃:德米雷尔和他的团队利用多年前开发的一种工艺,将其转化为天然纤维。具体方法是什么呢?他们将蛋白质提取为聚集体(模拟天然存在的淀粉样蛋白结构),将其溶解在溶液中,然后通过一种叫做喷丝头的装置,喷丝头可以产生连续的丝状物。这些纤维经过洗涤、干燥和纺纱,最终制成纺织纱线。
关键在于溶解蛋白质所用的溶剂:它与生产莱赛尔纤维(一种源自木质纤维素的纤维)所用的溶剂相同,且回收率高达99,6%。这意味着该工艺不会产生任何化学废料,并且可以循环往复,而不会造成任何浪费。
天然纤维,关键数据
该团队在一家德国工厂生产了超过450公斤的纤维,连续生产时间超过100小时。收集到的数据用于生命周期分析,计算了每个阶段的成本、用水量、产量和温室气体排放量。 研究结果彻底颠覆了纺织品可持续性的理念。
这种纤维的商业化生产可以与羊毛和其他纤维竞争。 天然纤维 规模化生产,但所需资源却大幅减少。预计成本为每公斤6美元或更低(约2,2磅),而羊毛的成本为每公斤10-12美元。即使考虑到种植发酵过程中所需谷物的土地,这种方法也更节水、更省地。 温室气体排放量呢?几乎为零。
正如德米雷尔解释的那样:
“正如11.000年前的狩猎采集者驯养绵羊以获取羊毛一样,我们正在驯养酵母以获取一种纤维,这种纤维有望将农业重心转移到粮食作物上。我们已经证明,这种材料可以经济高效地生产,用水量和土地占用量都更少,而且性能优于任何其他天然或加工纤维,同时几乎完全消除排放。节省下来的资源可以用于其他方面,例如将土地用于种植粮食。”
从粮食生产中夺走的土地
全球棉花种植占用约35万公顷耕地。 其中近40%的面积位于印度。一个被列为“严重”的国家 全球饥饿指数生产一件T恤和一条牛仔裤最多需要2.642升水。原棉价格低廉,但是…… 对环境的影响是毁灭性的。.
德米雷尔提出了一个简单的问题:如果把土地、水、资源和能源用来种植粮食而不是纤维,会发生什么?分析表明,生物制造的天然纤维需要更少的土地、水和其他资源。 即使清理这 35 万公顷土地中的一部分,也可能对全球粮食生产产生重大影响。

快时尚,慢后果
目前的生产方式不仅消耗大量资源,而且产生大量废物。 在美国,每年生产的服装中有超过 66% 最终被填埋。
天然酵母纤维是可生物降解的:它们会分解而不留下任何残留物。 塑料微粒 也不会产生有毒残留物。这与聚酯纤维不同,聚酯纤维可能需要200年才能降解。
生物制造技术能够生产可持续的高性能纤维,这些纤维不会与粮食作物争夺土地、水或养分。正如德米雷尔强调的那样:
“采用生物制造的蛋白质纤维将标志着在满足纤维需求的同时,不会损害地球养活其不断增长的人口的能力,从而取得重大进展。”
天然纤维,从试点项目到市场
在宾夕法尼亚州立大学德米雷尔的实验室里,他们已经证明了这种纤维是可以制造出来的。在德国的试点生产中,他们与…… 串联重复技术 (德米雷尔创立的衍生公司)以及 图林根纺织与艺术研究所他们已经证明,这种技术可以在全球光纤市场竞争。下一步是什么?实现大规模生产。
节省下来的资源可能决定着我们能不能买到衣服和食物。 或许,这是第一次两者兼得,而无需做出选择。
