Branża fast fashion to jeden z największych trucicieli na świecie. Przemysł tekstylny każdego roku zrzuca biliony litrów ścieków skażonych toksycznymi barwnikami. Natychmiast potrzebne są rozwiązania umożliwiające tani i skuteczny recykling wody.
Jeśli istnieje zasadniczy powód, by pracownie krawieckie odwiedzać częściej niż salony odzieżowe, to jest nim woda. Przemysł odzieżowy zużywa rocznie ok. 5 bilionów litrów H2O. To ilość, którą można by zapełnić 2 mln basenów olimpijskich. Mało kto zaryzykowałby jednak kąpiel w tym płynie – ze względu na poziom jego zanieczyszczenia toksycznymi barwnikami i innymi szkodliwymi substancjami.
- Czytaj także: Fast fashion zaśmieca Ziemię. Rozwiązanie znamy od lat
Co zatem łączy przemysł odzieżowy z niedoborem wody?
Branża tekstylna jest największym źródłem ścieków przemysłowych na świecie. W niewiele mniejszym stopniu do skażenia wody przyczyniają się produkcja, górnictwo, petrochemia, farmacja i rolnictwo. Według szacunków ONZ światowa gospodarka generuje ok. 360 bilionów litrów ścieków rocznie. Mniej więcej taką ilość wody pitnej zużywa cała ludzka populacja w ciągu 40 lat.
Jak wynika z tegorocznego raportu Global Commission on the Economics of Water (GCEW), organizacji działającej z ramienia OECD, w skali świata oczyszczaniu poddawanych jest jedynie 20 proc. ścieków, a recyklingowi znacznie mniej. Taki stan rzeczy może w krótkim czasie doprowadzić do poważnych niedoborów wody słodkiej. Według obecnych prognoz jej światowe zasoby mają skurczyć się aż o 40 proc. przed końcem bieżącej dekady.
– Rzeczywiście, barwniki (szczególnie azowe) stosowane w przemyśle odzieżowym zatruwają wodę w rzekach i są niebezpieczne dla flory i fauny – mówi SmogLabowi Katarzyna Salus z Kupuj Odpowiedzialnie. Dodaje, że nie jest to jedyny problem. – Niewielu z nas wie, że barwniki pozostają w farbowanych produktach i uwalniają szkodliwe aminy aromatyczne, z którymi możemy mieć kontakt nosząc ubrania. Związki te są rakotwórcze, mają negatywny wpływ na układ odpornościowy i nerwowy oraz powodują alergie.
Polidopamina: tani i łatwy w użyciu „klej” z małży
Zapotrzebowanie na wodę w przemyśle jest gigantyczne i trudno będzie je ograniczyć. Można jednak zadbać o bardziej skuteczny recykling wody. Kluczowym obszarem, w którym takie działania są niezbędne, jest właśnie przemysł tekstylny. W ostatnim czasie pojawiło się kilka rozwiązań, które dają nadzieję, że „sprzątanie” po producentach ubrań będzie łatwiejsze.
Jednym z nich jest adsorbent oparty na polidopaminie, naturalnym polimerze o właściwościach klejących, który umożliwia małżom przylepianie się do rozmaitych powierzchni, m.in. kamieni czy drewna.
Zespół naukowców z Khalifa University w Abu Dhabi (Zjednoczone Emiraty Arabskie) zmodyfikował polidopaminę za pomocą cieczy jonowej, uzyskując w ten sposób materiał o wysokiej selektywności i skuteczności w usuwaniu zanieczyszczeń anionowych z wody.
Zmagania z barwnikami i konsekwencje ich obecności
– Zanieczyszczenia wód powierzchniowych i gruntowych barwnikami ze ścieków przemysłowych zagrażają ludzkiemu zdrowiu i ekosystemom. Przez to stanowią poważne wyzwanie ekologiczne w wielu krajach świata – powiedział prof. Hassan Arafat, ekspert w zakresie inżynierii chemicznej i jeden z autorów rozwiązania.
Katarzyna Salus dodaje: – Stosowanie niektórych barwników azowych ze składnikami sklasyfikowanymi jako kancerogenne lub toksyczne jest zakazane w Unii Europejskiej od 2009 r. Jednak nadal w użyciu jest wiele innych, które nie były systematycznie oceniane pod kątem potencjalnych zagrożeń dla zdrowia. Możemy zmniejszyć ryzyko narażenia się na szkodliwe chemikalia występujące w tekstyliach, kupując odzież z certyfikatami (np. OekoTex lub GOTS) oraz piorąc ubrania przed pierwszym założeniem.
Prof. Arafat zaznaczył też, że adsorbcja jest jedną z najbardziej optymalnych metod w zakresie oczyszczania wody z zanieczyszczeń barwnikami. Zarówno pod względem kosztowym, jak i łatwości zastosowania. Dotychczasowe rozwiązania były jednak zawodne ze względu na ich niską selektywność, która generowała zanieczyszczenia wtórne, wymagające dalszych zabiegów oczyszczających. Technologia opracowana przez naukowców ze Zjednoczonych Emiratów Arabskich daje nadzieję na pokonanie tej bariery.
Filtry celulozowe wspomagane energią słoneczną
Inne podejście zastosowali specjaliści z Uniwersytetu Technicznego Chalmersa w Göteborgu. Badacze opracowali metodę pozwalającą na oczyszczanie skażonej wody przy użyciu materiałów celulozowych.
Zespół pod kierownictwem Gunnara Westmana, profesora chemii organicznej, zaprojektował mechanizm, którego serce stanowią filtry wypełnione proszkiem celulozowym. Pochłaniają one barwniki, które następnie ulegają rozkładowi pod wpływem promieniowania słonecznego. Minioczyszczalnia nie wymaga dodatkowych źródeł ciepła ani ciśnienia.
Według publikacji prasowej prezentującej wyniki badania cały system jest nie tylko wydajny i tani, ale również prosty w montażu i użyciu. Dzięki temu może znaleźć zastosowanie w krajach rozwijających się. Tych, które biorą na siebie rolę „fabryk świata” ze wszystkimi tego ekologicznymi konsekwencjami.
Prace nad systemem stworzonym przez Szwedów oraz późniejsze testy prowadzone były na Politechnice Malaviya w Jaipurze, jednym z indyjskich centrów przemysłu tekstylnego. Kolejnym krokiem są badania terenowe, które mają potwierdzić – lub nie – skuteczność metody. Rokowania są dobre.
– Przejście od sytuacji, w której do wód trafiają zupełnie nieoczyszczone ścieki do takiej, w której usuwanych jest nawet 80 proc. polutantów to gigantyczna poprawa – mówi Westman. Dodaje, że istnieje możliwość zwiększenia skuteczności rozwiązania przez optymalizację pH i dynamiki procesu. Pozwoliłoby to na doprowadzenie wody do stanu, w którym nadaje się ona do irygacji, a nawet spożycia.
Glony i bakterie z drukarki 3D
Na tym nie koniec. We wrześniu naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego poinformowali o stworzeniu „żywego materiału”, który wykazuje wysoką skuteczność w oczyszczaniu wody z indygokarminu – syntetycznego barwnika powszechnie używanego do produkcji niebieskich dżinsów.
Rozwiązanie zostało zaprojektowane na bazie alginatu. To naturalny polisacharyd pozyskiwany ze ścian komórek alg brunatnych, i cyjanobakterii, czyli sinic, posiadających chlorofil i zdolnych do przeprowadzania fotosyntezy. Z połączenia tych „substratów” powstał hydrożel, który naukowcy wprowadzili do drukarki 3D, by uzyskać w ten sposób produkt końcowy o wielu możliwych zastosowaniach.
Ostatecznie biokompozyt przybrał postać kratki. Taka geometria okazała się najbardziej optymalna jako środowisko życia sinic, a zarazem oczyszczalnia. Co istotne, bakterie zostały zmodyfikowane genetycznie w taki sposób, by wytwarzały lakazę. Jest to enzym o dowiedzionej skuteczności w neutralizowaniu szeregu zanieczyszczeń organicznych, w tym bisfenolu A (BPA), niektórych substancji farmaceutycznych i barwników. Dodatkowo naukowcy zastosowali brutalne środki ostrożności względem samych drobnoustrojów. Po wykonanej pracy cyjanobakterie produkują białko, które niszczy ich komórki. Dzięki takiemu rozwiązaniu sinice nie przedostają się do środowiska.
Podczas gdy zespoły badawcze na całym świecie głowią się nad skutecznymi metodami oczyszczania ścieków, przemysł tekstylny dokłada starań, by naukowcom nie zabrakło pracy. Robi to w odpowiedzi na popyt ze strony konsumentów. Być może warto go ograniczyć, powstrzymując się od zasilania fast fashion pochopnymi decyzjami zakupowymi?
–
Zdjęcie tytułowe: hxdbzxy/Shutterstock
