Bakterier kan i fremtiden blive brugt i stedet for kemi til at farve dit tøj. Og ikke nok med det – selve tøjet kan også blive fremstillet med hjælp fra bakterier.
Det kan være en kæmpe-hjælp i verdens grønne omstilling. Men før vi dykker ned i bakteriernes store potentiale, skal du først lige have indsigt i, hvordan dit tøj bliver lavet i dag.
Lang vej til din garderobe
Hvis eksempelvis dine jeans kunne tale, ville de fortælle en lang livshistorie. Før de endte i dit klædeskab, var de nemlig på en meget lang rejse.
Processen mod et stykke tøj begynder enten på marken eller i den petrokemiske industri – altså olieproduktionen.
»Man starter med at skulle fremstille en eller anden fiber. Den kan være udfra et naturmateriale eller noget syntetisk materiale. Over 60 procent af tøjet bliver lavet af syntetiske materialer,« fortæller Poul-Erik Jørgensen, programleder for Product Design & Materials Technologies ved VIA University College.
Derfra fremstilles fibre, som laves til garn, som væves til stof.
Derefter behandles stoffet med farve, tilføjes print eller andre specielle egenskaber – de kan eksempelvis gøres smudsafvisende.
Herfra syes tekstilerne til det ønskede design. Til sidst skal de færdige stykker tøj pakkes og transporteres ud til salgsleddet, hvor du så kan få fingrene i dem, enten i en fysisk butik eller online.
Nyt tøj står for op mod 10% af CO2-udledningen
Tal fra Europa-Parlamentet fastslår, at nyt tøj står for op til 10 procent af den samlede CO2-udledning i EU, og billedet er det samme på globalt plan.
Det er blandt andet den lange rejse fra råmateriale til klædeskab, der skaber udfordringer.
\ Vi køber tøj som aldrig før
Fra 2000 og frem til 2014 er vores tøjproduktion mere end fordoblet.
I gennemsnit har vi købt 60 procent flere stykker tøj over den 14-årige periode, viser en undersøgelse fra McKinsey & Company.
Især ’fast fashion’-mærkerne har gjort det favorabelt for den brede befolkning at handle flot tøj ind til billige penge, samtidig med at varehusene lancerer flere og flere nye kollektioner årligt.
»Tekstilindustrien, og specielt fashion-industrien, har én af de længste værdikæder overhovedet, fordi der er så mange trin i fremstillingsprocessen,« fortæller Poul-Erik Jørgensen.
I 2030 vil der ifølge FN’s Økonomiske Kommission for Europa være 5,4 milliarder mennesker i den globale middelklasse, som vil være med til at skabe en øget efterspørgsel på tøj.
Når vi får højere levestandard og bliver flere mennesker i verden, vil der blive større behov for tekstil fra syntetisk materiale som polyester, vurderer en forsker fra Aarhus Universitet.
»Der vil blive produceret mere og mere syntetisk materiale, fordi vi simpelthen ikke kan lave mere bomuld. Det koster ressourcer og landjord, som vi skal bruge til at brødføde folk med. Uld og silke er slet ikke med, fordi de er så små spillere,« forklarer postdoc Birgit Bonefeld.
Bakterier som skruetrækkere
Birgit Bonefeld sidder på Institut for Ingeniørvidenskab på Aarhus Universitet og arbejder med de tekniske og miljømæssige aspekter ved tekstile materialer.
Med en baggrund indenfor mikrobiologi kigger hun med optimisme mod bakterielle løsninger til at gøre tøjproduktionen mere grøn.
»Så længe vi vil have tøj, kan vi bruge nogle af de værktøjer, vi allerede har tilgængelige, det kunne være enzymer og bakterier. Bakterier kan virke som små skruetrækkere, der forbedrer det maskineri, der allerede kører,« siger Birgit Bonefeld.
Du kan læse mere om, hvordan man bruger enzymer og bakterier til at skabe en grønnere fremtid i artiklen Forskere: Bakterier kan hjælpe med den grønne omstilling.
En af disse skruetrækkere kunne være at farve vores tekstiler med bakterier i stedet for kemikaliefyldte og miljøskadelige farver.
\ Stort tema i gang
I en konstruktiv serie undersøger Videnskab.dk, hvordan mennesket kan redde verden, og hvordan vi hver især kan gøre en forskel hjemme fra sofaen.
Få råd og debatter løsninger i vores Facebook-gruppe Red Verden.
DTU-forskere farver jeans med bakterier
Netop det har et forskerhold fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU) formået ved at skabe en bakteriel blå indigo-farve, som kan bruges til at farve cowboybukser.
Ditte Hededam Welner er til daglig forsker og gruppeleder af Enzyme Engineering ved The Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability (DTU Biosustain).
Hun står i spidsen for forsøgene med den blå farve.
»Selve processen minder egentlig meget om, hvordan man ville farve tekstilerne kemisk. Vores metode er bare mindre miljøskadelig, fordi væsken bliver dannet af bakterier i stedet for kemikalier,« forklarer Ditte Hededam Welner.
Forskerholdet fremstiller indigofarven i kolber, som kan indeholde et sted mellem en halv og to liter bakteriel masse. Bakterierne gror i et mix af blandt andet vand, salt og sukkerkilder.
Når de er groet færdig, centrifugeres væsken, og cellerne falder ned i bunden. Så er farven klar.
»Selve farveevnen bliver smidt ud af bakterien og ud i væsken, den gror i. Det er jo smart, for så kan man bare dyppe bomulden ned i væsken. Det øjeblik, man gør det og behandler med et ekstra enzym, så bliver bomulden blå,« fortæller Ditte Hededam Welner.
Enzymet gør arbejdet
Det er bakteriernes iboende enzymer, der som små hjælpere laver selve arbejdet med at skabe farven, hvorefter bakterien spytter farven ud.
\ Hvad er et enzym?
Et enzym er et protein, man kan finde i alle levende organismer.
I bakterier er enzymer nogle små størrelser, der lever inde i bakterierne og har forskellige formål, der er med til at holde bakterien i live.
Derfor er forskerholdet begyndt at kigge mere til brugen af enzymer som en mulig og mere effektiv måde at gribe farvefremstillingen an på.
»Vi behøver ikke lave farven inde i en bakterie,« siger Ditte Hededam Welner og uddyber:
»Forestil dig, at bakterierne faktisk bare er en slags sæk. Så kan vi bare tage de omkring fem forskellige komponenter ud, vi skal bruge. Fordelen er, at det er et meget enklere system, og så er enzymer ret robuste.«
Bakterier kan fremstille selve stoffet
Bakterier kan dog også bruges til at fremstille selve stoffet, som farven klæber sig til.
Designer og kunstner Maria Viftrup laver tekstiler af den bakterielle proces, der sker ved fremstilling af drikken kombucha.
Metoden blev først introduceret af designeren Suzanne Lee, som er lidt af en pionér indenfor bakteriel tekstilproduktion. Metoden er simpel og puffer til idéen om tekstilers lange værdikæde.
Kombucha-materialet gror i vand, te, sukker og eddike, hvor der tilsættes en SCOBY – det står for Symbiotic Colony of Bacteria and Yeast.
Når SCOBY’en kommer i væskeblandingen, begynder en vækst af cellulose.
Som læder eller papir
Maria Viftrup lader sin masse stå i et lunt kælderlokale på Kolding Designskole, hvor blandingen kan ånde.
Derefter vokser den bakterielle masse ud mod kanterne i den form, den bliver placeret i: Firkantet form i balje og rund form i konservesglas.
Hun har eksempler på begge. Processen tager mellem to uger og to måneder, og det færdige produkt ligner mest af alt en amerikansk pandekage.
»Jo længere man lader den stå, jo tykkere bliver den. Afhængigt af, hvornår vi høster den, kan vi få et meget tykt eller et helt transparent materiale,« fortæller hun.
Slutproduktet – efter afvaskning med en basisk sæbe – minder om en blanding af læder og papir. Men ifølge Maria Viftrup har materialet potentiale til grundlæggende at skubbe til vores idéer om, hvad tekstilproduktion er.
Bakterie-tøj kan nedbrydes naturligt
»Det her vil fundamentalt ændre den måde, som vi producerer tøj på, hvis det lykkes. Hele den lange værdikæde – fra du sår bomuld på en mark, til du har et produkt, som hænger i butikkerne – den bliver fuldstændig disrupted,« siger Maria Viftrup og fortsætter:
»Fra at det er landmænd, der gror bomuld på deres marker, til, at et materiale bliver groet i nogle kæmpestore tanke i et laboratorie, indelukket i store fabrikker eller i biokemiske anlæg – det er jo faktisk ret stort, og det gør noget ved hele det bagvedliggende system.«
Materialet er oven i købet bionedbrydeligt. Det vil sige, at det ved endt levetid i princippet vil kunne komposteres i din egen baghave.
Maria Viftrup er dog også ærlig om materialets altoverskyggende udfordring; det kan ikke tåle at blive fugtigt.
Det betyder, at du ikke kan svede i en trøje af kombucha, og du kan ikke trygt bære dine skolebøger hjem gennem regnvejr i en taske. Materialet vil falde fra hinanden.
Vand er et problem for bionedbydeligt materiale
Det rammer ind i kerneudfordringen ved bionedbrydeligt materiale, netop at det er bionedbrydeligt, påpeger Birgit Bonefeld fra Institut for Ingeniørvidenskab på Aarhus Universitet.
»Rent teknisk er kombucha svært at bruge, da det vil binde vand. Det er ligesom bare indbygget i det materiale, så at man kan ikke bruge det til sko eller jakker,« siger Birgit Bonefeld.
Lige nu skal der bruges kemi for at gøre materialet brugbart til tøj. Men det er netop det, som konceptet med bionedbrydeligt, bakterielt produceret tøj søger at gøre op med.
For designer Maria Viftrup er selve forsøget vigtigere, end at kombucha-materialet nødvendigvis skal være slutmaterialet.
»Jeg er ret sikker på, at det ikke er sådan her, det kommer til at se ud. Men jeg tror, potentialet i det her er så meget større, end specifikt de små prøver vi kigger på nu. Prøverne skal illustrere, at der er noget her,« fortæller Maria Viftrup.
\ ‘Microflora Danica’
Bakterier findes overalt i verden og i Danmark.
Forskere fra Aalborg Universitet er lige nu i færd med at kortlægge dem, der findes i Danmark – et sted mellem 0,5 og 10 millioner, anslår professor Per Halkjær Nielsen, der leder projektet.
Forskerne håber at skabe et kæmpestort bakteriebibliotek. Forskningsprojektet er blevet døbt Microflora Danica og løber frem til 2022.
Mere om projektet i artiklen Bakterier kan hjælpe med den grønne omstilling.
Ligger et gennembrud og venter?
På globalt plan bliver der arbejdet med videreudvikling af kombucha.
Måske det en dag kan lede til noget stort. Det er vigtigt for Maria Viftrup at slå fast, at designernes fornemmeste opgave er at turde tage de første skridt ind i en ukendt verden.
»Gang på gang har historien jo også vist, at nogen har været i gang med at udvikle noget, og så fandt de ud af, hov, der skete en uforudset konsekvens af det her. Penicillin er måske et af de bedste eksempler,« siger Maria Viftrup og fortsætter:
»Den ene materialeudvikling gør den næste materialeudvikling mulig. Hvis man kan gro bakterier i de her tanke til materiale, og vi ved, at der findes fuldstændig sindssygt mange bakterier, så er der jo vildt mange andre bakterier, vi kan afsøge. Altså, hvad kan de bakterier så?«
I en serie af artikler ser Videnskab.dk nærmere på, hvordan bakterier kan gøre Danmark mere bæredygtig.
I nær fremtid kan de små mikrober være med til at skabe nye fødevarer og måske endda til at gøre landbruget fri for kemi.
Det sidste ser vi på i næste artikel.
