سيارتك ومنزلك تمت صناعتهم من قشور جوز الهند!
كومة من قشور جوز الهند المهملة، حوالي 50 مليار من جوز الهند تسقط من الأشجار سنوياً في جميع أنحاء العالم. ويتم التخلص من القشور التي تكون منتجات ثانوية لزيت جوز الهند وماء صناعته أو حرقها.
عندما بدأت Elisa Teipel والمتعاونون معها أبحاثهم منذ عدة سنوات، كان هدفهم هو أخذ نواتج المخلفات الزراعية قليلة القيمة -في هذه الحالة، استخراج الألياف من قشور جوز الهند- وتحويلها إلي سلع ذات قيمة و صديقة للبيئة.
وعلى نفس القدر من الأهمية، أراد Teipel وزملاؤه Ryan Vano وزوج Blake Teipel وMatt Kirby للمشروع أن يساعد الاقتصاد المحلي من حيث الحصول على المواد الخام.
وبالفعل .. تقوم اليوم شركتهم الجديدة The College Station التي مقرها في تكساس المعتمدة على مواد Essentium، بإزالة بطانة صندوق السيارة وطوابق التحميل (أغطية البطاريات للسيارات الكهربائية)، من بين أشياء أخرى ومع التكنولوجيا التي طوروها والتي تنتج مركباً مصنوعاً من قشور جوز الهند مع مواد بلاستيكية معادة التدوير. تكون النتيجة صديقة للبيئة ومحايدة التكاليف وكذلك أقوى وأكثر صلابة من الألياف البلاستيكية التقليدية بالكامل ومع خصائصها الطبيعية المضادة للميكروبات بسبب ارتفاع محتوى اللجنين.
يقول Teipel: "إن أروع جزء هو رؤية شيء كان في الماضي مجرد نفايات تصبح مورداً جديداً". "كما إنه يفيد البيئة والمجتمعات في الدوال النامية معاً حيث يتم زراعة جوز الهند".
ويقدر الباحثون أن استبدال ألياف البوليستر الصناعية بألياف قشور جوز الهند والمعروفة كجوز الهند coir، ستقلل من استهلاك البترول بمقدار2-4 مليون برميل وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 450 ألف طن سنوياً.
بالإضافة إلى ذلك سيؤدي الأداء المحسَن ووزن أقل لهذه المواد إلي توفير التكاليف من خلال زيادة الاقتصاد في استهلاك الوقود، مما يوفر ما يصل إلي 3مليون جالون من البنزين سنوياً في الولايات المتحدة وفقاً لـ Teipel. تقول أن خمسة وتسعين في المئة من أصل 50 مليار جوز هند تنمو في أنحاء العالم مملوكة لـ 10ملايين مزارع لجوز الهند متوسط دخلهم أقل من دولاريين في اليوم. بالإضافة إلي ذلك فإن حوالي 85 في المئة من قشور جوز الهند تحدث حالياً تلوث عندما تعامل كقمامة. كما تقول "إن الاعتماد الناجح لهذه المواد المركبة الجديدة في أسواق أمريكا الشمالية سيضاعف في حالات كثيرة الدخل السنوي لهؤلاء المزارعين".
يتم دعم عمل Essentium بمنحة قدرها 1.018.475$ من مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) من خلال برنامجها للأبحاث الابتكارية للشركات الصغيرة (SBIR) في مديرية الهندسة.
تظهر جوز الهند الكامل والمقطع العرضي القشرة الخارجية وقشرة جوز الداخلية وقالب جوز الهند الأبيض (أو لب جوز الهند)
يقول Ben Schrag المدير التخطيطي للمشروع فيNSF "إن المشروع التي تستخدم مواد النفايات كمواد ثانوية لإنشاء منتجات ذات قيمة هي مناسبة تماماً لـ NSF SBIR لأننا نترقب دعم رواد الأعمال الذين يمكنهم عمل ذلك عملاً جيداً". "نؤمن بأن الشركات الصغيرة ذات التكنولوجيا المبتكرة تمتلك المفتاح لحل العديد من المشاكل الاجتماعية والبيئية الرئيسية التي تواجه البلد والعالم".
ويضيف قائلاً "أصبحت المفاهيم الجديدة للمواد التي تشتمل على مخلفات جذابة بشكل متزايد للعديد من المستهلكين والشركات". "هذا يخلق فرصاً كبيرة للتكنولوجيا والمهندسيين الفنيين والمبدعيين ورجال الأعمال".
نشأت فكرة استخدام مادة قشرة جوز الهند منذ حوالي سبع سنوات عندما كان Teipel في المدرسة الثانوية.
تقول "لقد كنا مهتمين حقاً برؤية كيف يمكننا مساعدة الناس في أجزاء أخرى في العالم بالعمل في مجال التنمية الاقتصادية". "في البداية، كنا نبحث في Papua New Guinea. اقترح أستاذ سابق في التعدين Walter Bradley الذي تقاعد من جامعة Baylor أن ننظر إلي المواد المتاحة وما يمكننا فعله بها، في البداية لإنتاج الكهرباء".
وتضيف "كانت جوز الهند واحدة من أكثر المواد المتاحة بسهولة التي كان بإمكان المزارعين والناس في المجتمع الوصول إليها". "لذلك نظرنا وتساءلنا عما إذا كانت جوز الهند مادة هندسية قابلة للتطبيق وماذا يمكننا أن نفعل بها".
في ذلك الوقت، كان المزارعون يحصدون جوز الهند فقط للحصول لإنتاج حليب جوز الهند وزيت جوز الهند، في حين تعتبر الألياف والقشور نفايات. ومع ذلك أعتقد الطلاب أنهم يستطيعون أخذ الألياف وتحويلها إلى منتج قابل للاستخدام في حين أنها تقول "إنها ترتقي بمنزلة الناس ومنزلة الموارد معاً".
كانت عملية التجربة والخطأ لتطوير الموارد في المختبر، ثم تجربتها في ضبط الإنتاج. يقول Teipel "كانت المرحلة الأولى من البحث هي محاولة فهم الخصائص الملازمة لمواد النفايات لتحديد التطبيقات القابلة للتطبيق". "لقد اكتشفنا أن ألياف جوز الهند على سبيل المثال هي ألياف كبيرة وصلبة ذات استطالة عالية جداً (25- 40 في المئة)، مما يجعلها اختياراً طبيعياً لمنتجات السيارات المصممة".
بعد ذلك عمل الفريق مع العديد من شركات التصنيع لتطوير خليط من المواد والكثافات المختلفة، واختبار خليط المواد مثل تجربة ألياف بروابط مختلفة وتقنيات المعالجة. كما تقول "خلال مرحلة التطوير التجاري، كان من المهم التأكد منأن هذه المواد ذات المحتوى الطبيعي يمكن أن تتجاوز معايير السيارات الصارمة مثل الرائحة والقابلية للاشتعال من اجل الموافقة على استخدامها في وسائل النقل".
Ford Focus Electric Loadfloor المصنوع من ألياف جوز الهند
تعمل Essentium اليوم في الفلبين مع مجموعات تمية المجتمع المحلي لاستخراج ألياف من القشور، ويتم العمل بالقرب من النباتات في استخراج لبن جوز الهند وتصنيع قالب جوز الهند.
ويتم فصل الألياف عن القشرة ثم تعبأ وترسل إلي الولايات المتحدة حيث يتم دمجها مع ألياف أخرى، غالباً ما يتم إعادة تصنيعها وإصلاحها، وتحويلها إلي مادة تشبه اللباد. يمكن بعد ذلك تشكيله كقالب أو تشكيله لأجزاء يمكن أن تدخل في السيارة.
يقول Teipel "لقد تم إطلاق مادة ألياف جوز الهند، وهي أول منتج من the EssenTex™ line في أجزاء بداخل السيارات الكهربائية". "هناك أجزاء أخرى يجب أن يتم إصدارها في الأشهر 12 المقبلة.
كما تضيف Essentium منتجات نفايات جوز الهند من قشرة جوز الهند في الجزء المعاد تصنيعه بيولوجياً، وتقول "لقد تمت شراكتنا على أساس فكرة أنه يمكنك تحويل النفايات إلي موارد". "توفر المواد الجديدة فرصاً للتطبيقات الهندسية في جميع أنحاء العالم، والأهم من ذلك بالنسبة للمزارعين بالخارج يمكن أن تكون النفايات كنزاً جديداً".
وتضيف "باعتبارنا أشخاص متخصصين في المواد ندرك أهمية اختيار وتطوير المواد المناسبة لهذا العمل ونعترف بأن هناك العديد من مخلفات النفايات التي يمكن استخدامها لإنشاء مواد ومنتجات جديدة وأفضل لها فوائد أكثر من مجرد أداء وظائف أفضل".
"في النهاية، تقوم شركتنا بتحويل النفايات من أجل تغيير حياة الناس. نريد لقراراتنا الهندسية أن تحسن حياة الناس وتجعل العالم مكاناً أفضل".
عندما بدأت Elisa Teipel والمتعاونون معها أبحاثهم منذ عدة سنوات، كان هدفهم هو أخذ نواتج المخلفات الزراعية قليلة القيمة -في هذه الحالة، استخراج الألياف من قشور جوز الهند- وتحويلها إلي سلع ذات قيمة و صديقة للبيئة.
وعلى نفس القدر من الأهمية، أراد Teipel وزملاؤه Ryan Vano وزوج Blake Teipel وMatt Kirby للمشروع أن يساعد الاقتصاد المحلي من حيث الحصول على المواد الخام.
وبالفعل .. تقوم اليوم شركتهم الجديدة The College Station التي مقرها في تكساس المعتمدة على مواد Essentium، بإزالة بطانة صندوق السيارة وطوابق التحميل (أغطية البطاريات للسيارات الكهربائية)، من بين أشياء أخرى ومع التكنولوجيا التي طوروها والتي تنتج مركباً مصنوعاً من قشور جوز الهند مع مواد بلاستيكية معادة التدوير. تكون النتيجة صديقة للبيئة ومحايدة التكاليف وكذلك أقوى وأكثر صلابة من الألياف البلاستيكية التقليدية بالكامل ومع خصائصها الطبيعية المضادة للميكروبات بسبب ارتفاع محتوى اللجنين.
يقول Teipel: "إن أروع جزء هو رؤية شيء كان في الماضي مجرد نفايات تصبح مورداً جديداً". "كما إنه يفيد البيئة والمجتمعات في الدوال النامية معاً حيث يتم زراعة جوز الهند".
ويقدر الباحثون أن استبدال ألياف البوليستر الصناعية بألياف قشور جوز الهند والمعروفة كجوز الهند coir، ستقلل من استهلاك البترول بمقدار2-4 مليون برميل وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 450 ألف طن سنوياً.
بالإضافة إلى ذلك سيؤدي الأداء المحسَن ووزن أقل لهذه المواد إلي توفير التكاليف من خلال زيادة الاقتصاد في استهلاك الوقود، مما يوفر ما يصل إلي 3مليون جالون من البنزين سنوياً في الولايات المتحدة وفقاً لـ Teipel. تقول أن خمسة وتسعين في المئة من أصل 50 مليار جوز هند تنمو في أنحاء العالم مملوكة لـ 10ملايين مزارع لجوز الهند متوسط دخلهم أقل من دولاريين في اليوم. بالإضافة إلي ذلك فإن حوالي 85 في المئة من قشور جوز الهند تحدث حالياً تلوث عندما تعامل كقمامة. كما تقول "إن الاعتماد الناجح لهذه المواد المركبة الجديدة في أسواق أمريكا الشمالية سيضاعف في حالات كثيرة الدخل السنوي لهؤلاء المزارعين".
يتم دعم عمل Essentium بمنحة قدرها 1.018.475$ من مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) من خلال برنامجها للأبحاث الابتكارية للشركات الصغيرة (SBIR) في مديرية الهندسة.
يقول Ben Schrag المدير التخطيطي للمشروع فيNSF "إن المشروع التي تستخدم مواد النفايات كمواد ثانوية لإنشاء منتجات ذات قيمة هي مناسبة تماماً لـ NSF SBIR لأننا نترقب دعم رواد الأعمال الذين يمكنهم عمل ذلك عملاً جيداً". "نؤمن بأن الشركات الصغيرة ذات التكنولوجيا المبتكرة تمتلك المفتاح لحل العديد من المشاكل الاجتماعية والبيئية الرئيسية التي تواجه البلد والعالم".
ويضيف قائلاً "أصبحت المفاهيم الجديدة للمواد التي تشتمل على مخلفات جذابة بشكل متزايد للعديد من المستهلكين والشركات". "هذا يخلق فرصاً كبيرة للتكنولوجيا والمهندسيين الفنيين والمبدعيين ورجال الأعمال".
نشأت فكرة استخدام مادة قشرة جوز الهند منذ حوالي سبع سنوات عندما كان Teipel في المدرسة الثانوية.
تقول "لقد كنا مهتمين حقاً برؤية كيف يمكننا مساعدة الناس في أجزاء أخرى في العالم بالعمل في مجال التنمية الاقتصادية". "في البداية، كنا نبحث في Papua New Guinea. اقترح أستاذ سابق في التعدين Walter Bradley الذي تقاعد من جامعة Baylor أن ننظر إلي المواد المتاحة وما يمكننا فعله بها، في البداية لإنتاج الكهرباء".
وتضيف "كانت جوز الهند واحدة من أكثر المواد المتاحة بسهولة التي كان بإمكان المزارعين والناس في المجتمع الوصول إليها". "لذلك نظرنا وتساءلنا عما إذا كانت جوز الهند مادة هندسية قابلة للتطبيق وماذا يمكننا أن نفعل بها".
في ذلك الوقت، كان المزارعون يحصدون جوز الهند فقط للحصول لإنتاج حليب جوز الهند وزيت جوز الهند، في حين تعتبر الألياف والقشور نفايات. ومع ذلك أعتقد الطلاب أنهم يستطيعون أخذ الألياف وتحويلها إلى منتج قابل للاستخدام في حين أنها تقول "إنها ترتقي بمنزلة الناس ومنزلة الموارد معاً".
كانت عملية التجربة والخطأ لتطوير الموارد في المختبر، ثم تجربتها في ضبط الإنتاج. يقول Teipel "كانت المرحلة الأولى من البحث هي محاولة فهم الخصائص الملازمة لمواد النفايات لتحديد التطبيقات القابلة للتطبيق". "لقد اكتشفنا أن ألياف جوز الهند على سبيل المثال هي ألياف كبيرة وصلبة ذات استطالة عالية جداً (25- 40 في المئة)، مما يجعلها اختياراً طبيعياً لمنتجات السيارات المصممة".
بعد ذلك عمل الفريق مع العديد من شركات التصنيع لتطوير خليط من المواد والكثافات المختلفة، واختبار خليط المواد مثل تجربة ألياف بروابط مختلفة وتقنيات المعالجة. كما تقول "خلال مرحلة التطوير التجاري، كان من المهم التأكد منأن هذه المواد ذات المحتوى الطبيعي يمكن أن تتجاوز معايير السيارات الصارمة مثل الرائحة والقابلية للاشتعال من اجل الموافقة على استخدامها في وسائل النقل".
تعمل Essentium اليوم في الفلبين مع مجموعات تمية المجتمع المحلي لاستخراج ألياف من القشور، ويتم العمل بالقرب من النباتات في استخراج لبن جوز الهند وتصنيع قالب جوز الهند.
ويتم فصل الألياف عن القشرة ثم تعبأ وترسل إلي الولايات المتحدة حيث يتم دمجها مع ألياف أخرى، غالباً ما يتم إعادة تصنيعها وإصلاحها، وتحويلها إلي مادة تشبه اللباد. يمكن بعد ذلك تشكيله كقالب أو تشكيله لأجزاء يمكن أن تدخل في السيارة.
يقول Teipel "لقد تم إطلاق مادة ألياف جوز الهند، وهي أول منتج من the EssenTex™ line في أجزاء بداخل السيارات الكهربائية". "هناك أجزاء أخرى يجب أن يتم إصدارها في الأشهر 12 المقبلة.
كما تضيف Essentium منتجات نفايات جوز الهند من قشرة جوز الهند في الجزء المعاد تصنيعه بيولوجياً، وتقول "لقد تمت شراكتنا على أساس فكرة أنه يمكنك تحويل النفايات إلي موارد". "توفر المواد الجديدة فرصاً للتطبيقات الهندسية في جميع أنحاء العالم، والأهم من ذلك بالنسبة للمزارعين بالخارج يمكن أن تكون النفايات كنزاً جديداً".
وتضيف "باعتبارنا أشخاص متخصصين في المواد ندرك أهمية اختيار وتطوير المواد المناسبة لهذا العمل ونعترف بأن هناك العديد من مخلفات النفايات التي يمكن استخدامها لإنشاء مواد ومنتجات جديدة وأفضل لها فوائد أكثر من مجرد أداء وظائف أفضل".
"في النهاية، تقوم شركتنا بتحويل النفايات من أجل تغيير حياة الناس. نريد لقراراتنا الهندسية أن تحسن حياة الناس وتجعل العالم مكاناً أفضل".
الرابط مصدر المقال
