En grøn vej til blå: DTU-forskere farver jeans og skåner miljøet for skadelige kemikalier

Har du et par jeans på lige nu? Hvis ja, så tag lige et øjeblik til at påskønne dem: De sidder godt, er pænt blå i farven, og du fik dem (forhåbentlig) til en rimelig pris.

For du er ikke den eneste, der betaler for de bukser: Miljøet betaler især for den klassiske blå farve, der gør, at skadelige kemikalier kommer ud i vandet fra farvningen.

Dét kalder på en grønnere måde at farve jeans blå på, og forskere fra Danmarks Tekniske Universitet tager udfordringen op i et nyt studie.

Her præsenterer de en metode, der kan spare miljøet for op til 92 procent af kemikalierne ved at bruge enzymer til at danne farven direkte i stoffet.

Men forskerne har også analyseret metoden økonomisk, så de ikke alene ved, at den kan virke, men også at den har en chance for, at modeindustrien tager den til sig.

»Den helt store fordel ved metoden er farvning uden kemikalierne, men det duer heller ikke at udvikle en proces, der ikke bliver brugt. Heldigvis er den nye metode tæt på normal farvning i pris,« forklarer Ditte Hededam Welner, seniorforsker i enzymteknologi på DTU Biosustain på Danmarks Tekniske Universitet og hovedforfatter til den videnskabelige artikel.

Et problem for farven som alle kender

Det er nok de færreste, der tvivler på, at bomuldsstoffet denim er grundlag for et stort, verdensomspændende marked.

Det ved Ditte Hededam Welner i hvert fald, for hun havde en Levi’s-fabrik nærmest liggende i sin baghave, da hun i en årrække arbejdede i USA.

Jeans som Levi’s får deres velkendte farve fra indigo, det eneste molekyle der kan frembringe netop dén farve.

Men at producere indigo og få det ind i stoffet er en beskidt opgave, der ender i giftige og farlige stoffer såsom kaustisk soda, flere typer syre og tungmetaller, som flyder ud i miljøet med fabrikkers spildevand.

»Farvningen må faktisk kun ske under strengt ordnede forhold i europæiske lande. Dét gør det dyrt, så aktiviteten flytter ofte til billigere steder med mindre regulering,« fortæller Katrine Qvortrup, lektor i kemi på Danmarks Tekniske Universitet og medforfatter til den videnskabelige artikel:

»Det er altså velkendt, at farvning med indigo ikke er en ren proces.«

Brug af indigo til jeans-farvning er altså et problem, men selvom vi i teorien ikke behøver at gå i jeans, ville mange af os nok foretrække at løse udfordringen med renere farvning.

Og forskerne bag studiet har taget den opgave op, netop fordi jeans og deres ikoniske farve betyder meget for mange af os.

»Vi kunne jo bare ikke gå i dem, for jeans er jo ikke ligefrem et lægemiddel. Men det er et produkt, som nærmest alle har ét eller andet forhold til, så at få præcis den samme farve ad andre veje er en spændende udfordring,« forklarer Ditte Hededam Welner.

Enzymer muliggør farvning med indigos forstadie i stedet for

I stedet for at bruge en masse kemikalier til både at fremstille syntetisk indigo og farve tøj med det har DTU-forskerne prøvet med en enzym-baseret proces i stedet.

Enzymer er proteiner, der sætter fart på kemiske reaktioner. De findes overalt i naturen og arbejder bedst i helt almindeligt vand.

»Processen i det nye studie er næsten helt enzym-drevet. De bruger lige ét kemikalie til at justere pH-værdien undervejs, men det er ikke et slemt ét, så jeg ville faktisk godt kalde processen helt enzymatisk,« mener Bekir Engin Eser, lektor på Institut for Bio- og Kemiteknologi på Aarhus Universitet, der har læst studiet igennem for Videnskab.dk.

Men hvorfor sådan et fokus på enzymer? Fordi de er vigtige for dannelsen af indigo i naturen, i indigo-planter.

Naturligt indigo var dét, man først brugte til farvning, men man gik senere over til at fremstille det syntetisk, fordi det var nemmere at masseproducere.

DTU-forskerne vil i stedet bruge indican, et forstadie til indigo, som planter danner ved at bruge en type enzym kaldet en glykosyltransferase på molekylet indoxyl.

Problemet er, at plantens naturlige enzym ikke kan bruges i industrien, fordi det smelter ved høje temperaturer.

Her kommer forskerne så til undsætning ved at modificere det naturlige enzym, så det kan modstå høj varme.

Modsat indigo, der kræver flere kemikalier for at komme ind i stoffet, er indican flydende. Så man kan farve stof ved bare at dyppe det i indican.

Eller næsten. For indican er faktisk farveløst, indtil det bliver til indigo i stoffet. Én måde at ordne dét på er ved at udsætte det for sollys.

Selvom det at købe et par hvide jeans, der så langsomt bliver ‘jeans-farvede’ i solen, kan lyde sjovt at prøve én gang, indeholder studiet også to teknikker til at fremskynde farvningen. Én bruger elektrisk lys, og den anden er enzym-baseret.

Økonomiske analyser skal gøre farve-metoden attraktiv for industrien

Metoden fungerer udmærket i studiet, der også analyserer den fra en økonomisk vinkel for at vise muligheder for at tage den til sig i industrien, hvad det ville koste og lignende.

»Vi rammer ikke helt den billige pris for et par standard-jeans, men vi er ret tæt på,« påpeger Ditte Hededam Welner.

Der er også fordele ved den enzym-baserede metode, der burde lette overgangen til den. Blandt andet arbejder store dele af modeindustrien allerede tæt sammen med enzym-industrien.

»Læder-industrien har for eksempel brugt enzymer i flere årtier til at fjerne urenheder i deres produkter,« siger Bekir Engin Eser.

Metoden har altså en del kørende for sig. Men den er stadig kun blevet brugt i et laboratorium, så det skal stadig afprøves, hvordan den faktisk fungerer i industriel produktion.

Det skyldes, at et pinligt rent laboratorium indrettet til kun én ting er meget anderledes end en fabrik, der er indrettet til masseproduktion, hvor arbejdet skal gå stærkt.

»Men forfatterne understreger også, at det først skal testes i industrien, og jeg er forhåbningsfuld i forhold til, at det kan fungere,« siger Bekir Engin Eser og føjer til:

»Her er det godt med de økonomiske analyser, for det opfordrer til investering og lægger pres på firmaer, så de får afprøvet og skiftet til grønnere metoder.«