年全球变革大奖揭晓从空气中再生

该奖每年颁给五名创新发明者总额万欧元奖金,获奖者因疫情停办一年的GlobalChangeAward(全球变革大奖),再次重启,得奖作品从捕捉二氧化碳制作的负碳粘胶纤维(Viscose),让弹性纤维和聚酯混纺能够完整循环回收的发明,于湿地种植植物制作鹅绒替代品,到可以延长服装寿命的洗衣粉,帮助小农减少农药使用的AI人工智慧,各种广泛探索实现绿色循环的创新办法,再次拓展了我们对于可持续解决方案的想像与思路。

全球变革大奖由非营利组织HM基金会于年发起,旨在促鼓励尚产业从初始阶段进行创新,以加速产业从线性经济转变成循环式经济产业,来解决全球面对的共同挑战:土地、水、海洋、气侯和生物多样性。并可加入由HM基金会与埃森哲(Accenture)管理谘询、KTH皇家理工学院、和香港的南丰作坊(TheMillsFabrica)共同提供,为期一年的创新加速器计画(InnovationAcceleratorProgram)。以下让我们一同来看看这5家鼓舞人心的年全球变革大奖得主:

Rubi(美国)捕捉CO2制作的负碳纤维素纤维

RubiLaboratories绕开当今农业和制造业流程,从空气中捕捉CO2碳排废物,合成出天然植物性的viscose与lyocell纺织品。据称,每件採用Rubi技术制作的服装,都可以从大气中去除大约2个浴缸的二氧化碳。

几乎不消耗水、不需要土地,RubiLaboratories建立的这个创新的生物生产技术平台,受到树木利用二氧化碳滋养自身的启发,运用由酵素酶驱动的生化过程来“吃掉”碳排,制造负碳、天然基材、%可追溯且可自然生物降解的再生纤维素纤维。

这项技术正在申请专利,也是首个运用体外生物实验方式,以酵素酶催化合成viscose粘胶纤维的先驱。尤其特别的是,Rubi的执行长NeekaMashouf表示,这个系统可以捕获和转化各种来源和浓度CO2,浓缩的工业废气当然最好,但是可以也可以直接使用CO2含量非常低的一般空气,将CO2转化为纤维素,然后制造粘胶纱线。

传统viscose与lyocell这类纤维素纤维,都是以木浆为材料,通过化学溶解,将天然纤维素分离出来。NeekaMashouf说,Rubi希望可以彻底改变供应链,生产服装也可以从大气中去除二氧化碳。该公司日前并已筹集到了万美元的种子轮募资,以将此概念从样品规模推展至商业量产,并期待能把售价降低至一般现行的粘胶纤维。

RE:LASTANE(中国)弹性纤维/聚酯纤维混纺面料的分离及全回收由青岛阿脒诺材料技术有限公司自主研发的Re:lastane创新技术,首次完整分离和循环回收了弹性纤维/聚酯纤维的混纺面料,解决了当前纺织行业中混纺材料难以分离与回收的问题。

弹性纤维和聚酯纤维可以使衣服有弹性,服贴在我们的肌肤上,因此成为现代运动服装最主要的成分。但混纺织物也由于难以分离回收再利用,成为时尚业推动闭环循环的一大挑战。

RE:LASTANE聚酯回收体系,使用全新研发的类酶催化体系,能够在温和的条件下将聚酯纤维从棉、尼龙、弹性纤维以及其他混纺纤维中分离,一方面将聚酯解聚成单体,同时又不损害非聚酯类纤维(如弹性纤维),让分离后的单体经过提纯后可再聚合成聚酯,而其他的混纺纤维也可以循环再利用。目前欧美与南韩虽也已经有技术可以做到单一回收聚酯,但会破坏弹性纤维的组织,而这就是这次RE:LASTANE获奖的主因。

根据该项计画核心成员毛德彬博士的介绍,首先,Re:lastane聚酯回收体系使用的是边角料与废旧衣物,以及低温、温和的工艺流程,能耗低很多。再者,传统的纺织材料在生产过程中,基本上都会用到化工原料,其中不乏有毒物质,例如弹性纤维的生产需要用到MDI(高毒性异氰酸酯)。但藉由这项新的分离回收技术,就可以减少有毒物质和化工原料的使用。同时,Re:lastane聚酯回收体系还是无水工艺,依目前的实验室数据,相较传统生产工艺可以减少70%以上的二氧化碳排放。

毛德彬并透露,目前Re:lastane聚酯回收体系已完成实验室阶段,计画在一年内完成公斤级的中试,目标2到3年内迈向千吨级示范性工厂。

BioPuffo?bySaltyco(英国)用零残忍的植物羽绒救湿地填充一件羽绒服平均需要30只鹅的羽毛。合成替代品虽可以拯救动物,但会排放大量温室气体。

对此,材料科学公司Saltyco从泥炭地(peatland)中找到了解决方案,期望藉由创新的材料供应链,积极修復受损的地球生态系统。泥炭(Peat),是一种由部份分解植物积累而成的有机湿地土壤,看似其貌不扬,却是地上最强的天然碳匯,全球泥炭地的二氧化碳存封量,比其他所有植被类型(vegetationtypes)加起来的还要多!但如今大量湿地已被排干变成农田,使它们释放大量二氧化碳而不是储存二氧化碳。

Saltyco使用再生农业(regenerativeagriculture),重新復育这些湿地,同时选择不需要淡水灌溉的耐盐植物,和创新的纤维提取技术。新产品BioPuffo?具有簇状结构(与羽绒相似),以及天然蜡质表面,不仅重量轻、温暖、天然防水,而且可以生物降解的植物基纤维。

Saltyco的创新方案同时解决了不同的环境和社会问题,以植物制成的鹅绒代替品,零残忍不伤害动物,平均每件夹克可以减少70%的石油消耗,节省25公升的饮用水,而且还有助于恢復受伤的生态系统,并为农民提供可持续的收入来源。

BIORESTORE(瑞典)让二手服装焕然一新的家用洗衣方案这不是魔术,这是科学。失去的不一定永远失去。至少在与时间赛跑中落败的衣服,现在可能有比捐赠或回收它们更好的选择出现了。正在申请专利的BIORESTORE可持续衣物修復解决方案,声称可以科学地去除织物表面的起球,从而提高色彩亮度、重新排列纤维、甚至重整变形服装。

联合创始人兼创意总监RichardToon说,BIORESTORE由酶和矿物质的完美环保配方组成。与含有超过29种成分的其他洗衣粉相比,BIORESTORE只有简单六种基本成分,而且完全没有美白剂、香料、硅、柔软剂或萤光增白剂等化学添加。

Toon补充,“酶在自然界中含量丰富,而且它最大的好处是它们非常聪明,只有在非常特殊的条件下才会激活。藉由BIORESTORE,它可以与水和纤维素服装纤维发生反应,并启动一连串生化过程,从深层纱线结构中去除毛羽,提高色彩亮度,使织物收紧,使服装表面柔软光滑。

这不是一般清洁衣物的洗衣粉,虽然用法一样,用户只需将BIORESTORE添加到家用洗衣机中,设定40°CEco,然后滚筒烘干即可。而且只需洗涤一次,就可以让受损旧衣簇然一新。

CottonAcebyWadhwaniAI(印度)帮助小农减少农害的AI人工智慧每年都有大量的棉花作物因害虫而损失,过去杀虫剂是对抗虫害最常见的解决方案,但它们经常被过度使用,对环境、土地和农民的健康造成危害。现在,在AI人工智能的帮助下,农民可以在作物被毁坏前监控和对抗虫害,从而减少农药的使用,增加收成,增加农民的收入。

印度是世界上主要的棉花生产国之一,粗估有万棉农,其中75%以上是缺乏资源、无力採取复杂的害虫管理措施的小农或无地农民。非营利组织WadhwaniAI开发的app应用程式CottonAce,透过物体侦测(ObjectDetection)、影像辨识、定位害虫,可以在虫害早期提出预警,同时识别出两种最主要的棉花害虫:粉红棉铃虫和美洲棉铃虫,为棉农提供实时指导和建议,在正确的时间以最科学有效的措施针对性地消除害虫(对于不太严重的虫害,则可能推荐以有机方式驱虫),降低作物受损的风险。

而且CottonAce非常容易使用。首先安装害虫诱捕器,农民可以在没有连接网际网路的情况下简单拍摄害虫或有虫害的种子囊照片,将图像上传到应用程式,然后人工智能就可以根据这些照片进行分类和计算,分析哪些害虫正在吃农作物,预测害虫的侵扰轨迹,即时指示该使用何种杀虫剂、建议剂量、以及何时使用。

根据实验,透过CottonAce的协助可以减少大约25%的杀虫剂使用,避免滥用杀虫剂,并增加农民的收入。

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