Nieuws
Selectie van plantaardige kleurstoffen voor fossielvrije textielketens
De textielketen (vezels en hulpstoffen zoals kleurstoffen) is een van de grootste gebruikers van fossiele grondstoffen. Daarnaast is de industrie verantwoordelijk voor (water)vervuiling, onder andere door het verven van textiel. In het verleden werden stoffen geverfd met kleurstoffen van natuurlijke oorsprong, afkomstig van planten, insecten of niet-organische materialen zoals aarde of mineralen. Toen de chemische industrie zich verder ontwikkelde, bleken synthetische kleurstoffen een intensere en uniformere kleur te geven en goedkoper te zijn in productie. Met de toename van het aandeel chemische kleurstoffen gingen kennis en ervaring over natuurlijke kleurstoffen verloren. De laatste jaren neemt de belangstelling voor natuurlijke kleurstoffen echter weer toe.
Wageningen University & Research investeert strategisch geld in de transitie naar hernieuwbare materialen die worden toegepast in onder andere de textielketen. Onderzoekers vanuit meerdere disciplines hebben samengewerkt aan een project met als doel plantaardige kleurstoffen te selecteren die kunnen worden gebruikt in een fossielvrije textielketen. Hierbij was het streven de gehaltes van de hoogwaardige kleurstoffen te kunnen sturen met raskeuze en teeltstrategie, en het valoriseren van de zijstromen van het productiesysteem.
Het selecteren van gewassen voor kleurstoffen
In dit project zijn we op zoek gegaan naar gewassen met een tweeledige functie, waarbij de kleurstof het oogstbare product zou zijn, naast vruchten (bv. tomaat), bloemen (bv. goudsbloem) of stengels voor vezels (bv. brandnetel). Deze gewassen zouden onder gecontroleerde omstandigheden (zoals kassen of Vertical Farms) kunnen worden geteeld, zodat de gehaltes aan inhoudsstoffen zoals kleurstoffen op een duurzame manier gestuurd zouden kunnen worden. Op basis van deze vereisten hebben we een inventarisatie gemaakt van plantensoorten die natuurlijke kleurstoffen zouden kunnen leveren om textiel te kleuren. Uit de inventarisatie bleek echter dat gewassen die waardevolle kleurstoffen in hoge concentraties bevatten, voornamelijk bomen zijn die binnen geteeld kunnen worden, of kruidachtige planten die geen ander oogstbaar product hebben dan de kleurstof. Dat betekende dat we de uitgangspunten hebben veranderd, en gewassen hebben geselecteerd op hun waarde als producent van waardevolle natuurlijke kleurstoffen, op hun geschiktheid om in kassen geteeld te worden, op de genetische diversiteit van deze gewassen en de mogelijkheden voor valorisatie van de zijstromen van deze productiesystemen. Op basis van deze evaluatie hebben we twee interessante gewassen geselecteerd die het potentieel hebben om vanuit ieder perspectief aan de vraag te voldoen.
Meekrap en indigo
Rubia tinctorum (meekrap) en Indigofera tinctoria (indigo) lijken het meeste perspectief te bieden om als natuurlijke, plantaardige kleurstof te worden gebruikt in een fossielvrije, circulaire textielketen. Dit project richt zich op zowel de opbrengst als de kwaliteit van de kleurstoffen. Indigofera tinctoria is een gewas dat zowel op het veld als in de kas geteeld kan worden. De concentratie van de kleurstof indican kan worden beïnvloed door een aantal factoren, zoals ras, plantleeftijd, spectrale samenstelling van het licht (rood licht), fotoperiode, plantdichtheid, CO2 toediening en voedingsstoffen. Indigo biedt perspectief als kleurstof voor natuurlijk textiel, zoals katoen, linnen, wol en zijde. Het verwaarden van de nevenstromen biedt de ondernemers economisch voordeel door deze te gebruiken, bijvoorbeeld als extra eiwitbron. Er moet voor indigo nog een teeltsysteem opgezet worden, en systemen om de kleurstof te extraheren en de reststromen te valoriseren. Dan kan indigo een interessante business case zijn, die door bedrijven commercieel toegepast kan worden.
Het ontwerpen van een teeltsysteem voor Rubia tinctorum (meekrap) vormt een grotere uitdaging. Meekrap werd in het verleden in de vollegrond geteeld. De wortels moesten dan diep worden uitgegraven zodat de kleurstof alizarine geoogst kon worden. Om hier een economisch haalbare businesscase van te maken, moeten nieuwe rassen worden geselecteerd met kleinere wortelstelsels in een substraat dat de oogst van de wortels vergemakkelijkt. Daarnaast zal gekeken moeten worden hoe de zijstromen van de meekrapteelt, de stengels en bladeren van de plant, te verwaarden.
Het ontwikkelen van een businesscase voor natuurlijke kleurstoffen
Op het gebied van het gebruik van natuurlijke kleurstoffen van plantaardige oorsprong bestaat er veel “oude” en (bijna) vergeten kennis, die wordt bewaard in oude dagboeken en recepten voor het kleuren van textiel. In de afgelopen decennia zijn de plantaardige kleurstoffen grotendeels vervangen door chemisch geproduceerde kleurstoffen op basis van fossiele grondstoffen, die een intensere kleur hebben en goedkoper zijn. Er is nu echter een kleine, maar toenemende vraag naar fossielvrij textiel, waar ook kleurstoffen van plantaardige oorsprong een bijdrage kunnen leveren. Er zijn al commerciële bedrijven die werken aan een fossielvrije textielketen door op zoek te gaan naar natuurlijke kleurstoffen en de juiste plantensoorten en teeltmethoden. Wageningen University & Research ondersteunt hen graag, en wil graag met hen samenwerken om de volgende stappen te zetten richting een fossielvrij textielketen.