Re-Leaf的專利技術(shù)從取自城市地區(qū)而非森林的樹葉中提取纖維素纖維,這是其可回收和可分解紙制品的基礎(chǔ)。葉纖維的特殊特性還使Re-Leaf生產(chǎn)的紙張比主流工藝具有更低的碳足跡和耗水量。日前,Re-Leaf的聯(lián)合創(chuàng)始亞歷山大·索博連科就該技術(shù)的發(fā)展,及其影響紙包裝價值鏈的潛力進(jìn)行了解讀。
1、從學(xué)校實驗室到商業(yè)產(chǎn)品
Re-Leaf項目最初是由Re-Lead的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人瓦倫丁·弗雷奇卡提出的,他當(dāng)時是一名中學(xué)生,也是烏克蘭初級科學(xué)院的成員。有了在學(xué)?;瘜W(xué)實驗室工作的機會,他和他的老師一起創(chuàng)建了一個項目,從落葉中獲取高產(chǎn)纖維素作為造紙材料。
2017年,“經(jīng)過四個月的工作”,涉及“一系列實驗、嘗試和失敗,以獲得適合造紙的纖維素”,弗雷奇卡能夠展示紙的原型,“你可以在上面寫字、畫畫、印刷,并具有良好的物理機械性能”。
據(jù)索博連科稱,在成功開發(fā)出紙質(zhì)原型后,弗雷奇卡全球范圍內(nèi)展示了該項目,包括美國、韓國和肯尼亞。因此,弗雷奇卡被邀請“將這個想法從一個簡單的研究發(fā)展成一個商業(yè)項目,實施該項目將使在商業(yè)基礎(chǔ)上生產(chǎn)論文成為可能”。
2018年9月,該項目從實驗室轉(zhuǎn)移到一家工業(yè)企業(yè),作為在工業(yè)設(shè)備上測試技術(shù)的平臺。2019年9月,概述了獲得用于工業(yè)規(guī)模實施的大量和生產(chǎn)紙張的最終公式。”
除了紙張生產(chǎn),該小組還致力于測試包裝類型的紙張,例如蛋盒。索博連科說,這讓他們對材料的潛力有了“額外的視野”。該項目于2019年獲得“樹葉回收再制紙技術(shù)”專利,2021年成立研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)Re-Leaf技術(shù)公司,目前公司產(chǎn)能可達(dá)5000噸每年。
2、葉子的生命周期
Re-Leaf紙是通過四個步驟制成的。首先,從城市公園、廣場和需要進(jìn)行衛(wèi)生工作的地區(qū)收集落葉,并送到加工廠。該公司不從森林中收集,索博連科說這是為了“保護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)的完整性”,落葉支持生物多樣性和表土的形成。
一旦落葉被帶到加工廠,它們就會被清洗并,裝入特殊的化學(xué)反應(yīng)器,在物理和化學(xué)過程的影響下,從原材料中提取纖維。這種纖維構(gòu)成了該過程后期制成的紙張的基礎(chǔ)。
在第三階段,纖維被洗滌幾次,以去除不用于造紙的異物,然后磨碎以進(jìn)行下一步。因為不使用含硫化學(xué)成分,所以洗滌過程非常簡單且成本低。Re-Leaf在生產(chǎn)過程中也不使用氯。
最后,纖維漿與生物填料混合。在加工廠,一臺機器“將紙漿收集成固體帆布,然后將其干燥成紙卷”。
Re-Leaf的主要產(chǎn)品是紙張,它可以生產(chǎn)密度范圍從70-300 gsm的紙張。索博連科為紙張?zhí)峁┒喾N應(yīng)用,包括生產(chǎn)紙袋、紙板和瓦楞產(chǎn)品,如紙板和紙箱,也可用作緩沖填料。此外,據(jù)索博連科說,這種紙可以“用作產(chǎn)品的包裝紙”或“用作印刷機的辦公用紙”。
3、紙張生產(chǎn)的整體解決方案?
至于Re-Leaf對環(huán)境的影響,索博連科設(shè)想該技術(shù)可以替代源自木纖維的纖維素,而是提供“紙張/包裝的循環(huán)纖維素生產(chǎn)”。該公司已宣布與Canopy建立合作伙伴關(guān)系,Canopy是一個旨在通過在整個價值鏈中合作開發(fā)用于采購、生產(chǎn)、包裝和運輸紙制品貨物的替代解決方案和技術(shù)來保護(hù)森林的財團(tuán)。
此外,Re-Leaf的技術(shù)“解決了城市生態(tài)系統(tǒng)中植物廢棄物的利用問題”。據(jù)報道,Re-Leaf生產(chǎn)的每噸紙對應(yīng)著17棵未被砍伐的樹木,以及2.3噸樹葉的利用。“使用自愿的個人方法來確定二氧化碳排放量,我們能夠確定每1噸成品(如紙張)的總排放量為2,357噸二氧化碳當(dāng)量,這個數(shù)字與其他造紙技術(shù),如傳統(tǒng)的木材造紙技術(shù)和廢紙造紙技術(shù)進(jìn)行了比較。”
這一比較表明,與使用廢紙生產(chǎn)紙張相比,Re-Leaf的紙張生產(chǎn)過程減少了33.22%的二氧化碳排放量,與使用木漿生產(chǎn)紙張相比,減少了79.32%。“通過關(guān)閉落葉加工循環(huán),我們的生產(chǎn)排放量可以從2,357噸二氧化碳當(dāng)量/噸紙減少到1,457噸二氧化碳當(dāng)量/噸紙,比使用化石燃料時減少38.1%。然而,我們項目的這一部分目前正在研究中,需要進(jìn)一步闡述才能實施。”
Re-Leaf的技術(shù)似乎也減少了耗水量,“作為原材料的落葉成分的簡單性,使您可以從工藝中排除復(fù)雜的化學(xué)成分”,例如硫和氯化物。每1噸紙只使用10-15立方米的水,相比之下,木材需要230立方米的水。同樣,落葉的纖維結(jié)構(gòu)減少了脫纖和研磨的工作量,這反過來又減少了生產(chǎn)過程中的電力和天然氣消耗,似乎也比使用木纖維的結(jié)果要低。
沿著價值鏈,用Re-Leaf紙制成的產(chǎn)品“完全可回收,具有30天的生物降解期。每個由落葉制成的袋子或紙箱都可以多次使用,然后很容易分解。它將在地下30-40天內(nèi)完全分解。”
根據(jù)索博連科的說法,這對消費者來說是一個有吸引力的特點:“零售店的顧客希望看到更少的塑料包裝,但更自然和生物安全的產(chǎn)品。我們提倡一種理念,即紙張必須是無木材的,擁有我們產(chǎn)品的人們?yōu)槟軌驗樯直Wo(hù)做出貢獻(xiàn)而感到自豪。”
4、下一步是什么?
Re-Leaf目前專注于擴展其生產(chǎn)流程和產(chǎn)品。“我們希望將這個想法推廣到世界各地,”索博連科說,“作為第一步,我們正在全球可持續(xù)發(fā)展公司中尋找合作伙伴和客戶加入我們的解決方案,幫助我們在全球包裝材料市場產(chǎn)生影響。”
該公司還希望通過在合適的歐盟國家設(shè)立“生產(chǎn)和銷售辦事處”來擴大其業(yè)務(wù),以簡化物流,并更接近我們的目標(biāo)受眾。我們正在與一些西歐和北歐國家的國家投資機構(gòu)保持聯(lián)系,我們將選擇一兩個具有最有利條件的司法管轄區(qū)進(jìn)行創(chuàng)業(yè)。”
索博連科總結(jié)道:“最終,我們的愿景是讓所有大陸都能使用落葉造紙技術(shù)。為此,我們將不通過特許經(jīng)營,而是與世界各地的積極合作伙伴建立合資企業(yè)。我們已經(jīng)開始與來自法國、日本、美國和加拿大的潛在投資者進(jìn)行此類談判。”