 Безумная идея или рецепт к успеху? Это вопрос, с которым часто сталкиваются предприниматели. Стоит ли преобразовать производственный процесс к новому, более экологичному материалу? Empa разработала метод анализа, который позволяет компаниям моделировать возможные сценарии - и, следовательно, избежать плохих инвестиций. Для примера, нановолокна из отходов моркови, возникающих при производстве морковного сока, который может быть использован для усиления синтетических частей.
Во всем мире проводятся исследования по биоразлагаемой и пригодной для вторичного использования синтетики. Тем не менее, армированные волокном компоненты остаются проблематичными - если используются стеклянные или углеродные волокна. В рамках научно-исследовательского проекта в ЕС, шотландская компания Cellucomp Liminted в настоящее время разработаны способ получения нановолокон из отходов моркови. Эти волокна будут экономически эффективными и одновременно поддаваться биологическому разложению.
Метод мульти-перспективного выбора приложений, разработанный в Empa, помогает определить секторы промышленности, где новые материалы могут быть полезны с технической и экономической точки зрения. В то же время, этот метод также рассматривает экологический аспект этих новых материалов. Результат для примера: Нановолокна из отходов моркови могут быть использованы в производстве мотоциклетных шлемов или боковых стенках для автодомов в будущем.
Для того, чтобы выяснить потенциал рынка нового материала, ученые Empa прошли три шага для указанного метода. Прежде всего, определяется поле возможных применений: Какие приложения приходят на ум на основе технических свойств и на какие категории они могут быть разделены? Может ли новый материал заменить существующий?
Второй этап касается технической осуществимости и потенциала рынка. Могут ли необходимые свойства материала быть достигнуты с техническим процессом? Может ли качество продукции варьироваться от одной партии к другой? Может ли лабораторный процесс экономически эффективно повышен до промышленных масштабов? Подходит ли материал для сектора низкой стоимости или дорогих предметов роскоши? И, наконец, может ли соответствовать продукт правовым нормам и потребностям сертификации клиентов?
На третьем этапе в конечном счете рассматривается экологический аспект. Является ли новый материал для указанных продуктов на самом деле более экологичным - когда все шаги, от создания продукта до переработки, были учтены? Какие факторы особенно необходимо учитывать на стадии производства, чтобы изготовить материал наиболее экологичным способом?
Подход мульти-перспективного выбора приложений позволяет разрабатывать отдельные сценарии будущего производства, которые должны быть рассчитаны с очень высокой степенью точности. В случае отходов нановолокон моркови, например, очень важно знать, используются ли пять тонн свежей моркови или только 209 кг морковных отходов (волокон отходов из процесса приготовления сока) в качестве базового материала для их производства. И энергетический баланс зависит от того, как ферменты, которые ослабляют волокна из моркови, деактивируются. В лаборатории, это происходит с помощью тепла; для производства на промышленном уровне, использование отбеливающих средств будет более экономически эффективным.
Для производства волокон из морковных отходов, анализ определяет шесть возможных сегментов рынка для шотландского производителя Cellucomp, на которые стоит более пристально взглянуть: защитное оборудование и устройства для рекреационного спорта, специальные транспортные средства, мебели, дорогие потребительские товары и промышленное производства. Исследователи назвали следующие примеры: мотоциклетные шлемы и доски для серфинга, боковые стенки для автодомов, обеденные столы, высококачественные акустические ящики и коврики для защиты продукта на предприятиях, работающих с мрамором. Аналогично подробные анализы могут быть также проведены для других возобновляемых материалов - прежде, чем большая сумма денег будет на самом деле инвестирована в производственные объекты.
|
