Pelle di origine vegetale: il futuro della moda sostenibile? / Plant-Based Leather: The Future of Sustainable Fashion?
Pelle di origine vegetale: il futuro della moda sostenibile? / Plant-Based Leather: The Future of Sustainable Fashion?
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
L'industria della moda non ha solo un costo economico, ma ha anche un impatto ambientale notevole. I dati del Parlamento europeo indicano che il settore tessile è la terza fonte di degrado idrico e consumo di suolo, con gli acquisti di prodotti tessili nell'UE che generano circa 270 kg di emissioni di CO2 a persona. Inoltre, le stime indicano che meno dell'1% degli abiti usati viene riciclato in nuovi capi di abbigliamento.
L'industria della pelle ha ricevuto forti critiche negli ultimi decenni, in gran parte da parte di associazioni per i diritti degli animali, ma anche a causa delle scarse credenziali ambientali del settore. La dipendenza dell'industria della pelle dall'agricoltura animale contribuisce alla deforestazione ed alle emissioni di gas serra. Anche le sostanze chimiche aggressive richieste durante la concia delle pelli animali sono state motivo di preoccupazione, poiché queste sostanze chimiche possono essere introdotte nell'ambiente attraverso rifiuti o rilasci accidentali, con conseguenti danni agli ecosistemi locali.
In risposta a queste critiche, il mondo della moda ha iniziato a voltare le spalle all'industria tradizionale della pelle. Nel 2018, la Settimana della Moda di Helsinki ha annunciato, tramite un comunicato stampa diffuso dall'organizzazione no-profit per i diritti degli animali PETA, che avrebbe vietato l'uso della pelle nelle sue sfilate per "prendere posizione attiva contro la crudeltà verso gli animali ed il dannoso impatto ambientale che l'uso della pelle animale comporta".
Questo cambiamento di atteggiamento, unito ai recenti progressi nella scienza dei materiali, ha dato vita ad un nuovo settore: quello dei prodotti alternativi alla pelle.
Il problema delle attuali pelli vegane
La maggior parte della pelle non derivata da animali attualmente disponibile sul mercato, spesso etichettata come pelle “vegana”, è realizzata con polimeri sintetici derivati dal petrolio, come il poliuretano (PU) od il cloruro di polivinile (PVC).
Sebbene questa finta pelle sintetica eluda ampiamente le preoccupazioni etiche ed ambientali associate ai prodotti di origine animale, queste pelli vegane non sono biodegradabili e sono soggette alle stesse limitazioni di riciclo a fine vita della maggior parte delle plastiche comuni. Alcuni studi suggeriscono inoltre che queste pelli sintetiche possano diventare una fonte di microplastiche con il passare del tempo.
Ecopelle di origine biologica
Nella continua ricerca di un'alternativa più ecologica alla pelle animale ed alle pelli derivate dal petrolio, gli scienziati si sono ispirati al mondo naturale.
Le alternative alla biopelle derivano da materiali naturali, come buccia e polpa di frutta, micelio fungino o cellulosa batterica. Incorporando materie prime naturali, il mondo accademico ed i partner di ricerca e sviluppo del settore sperano di creare alternative vegane ancora più sostenibili, ecologiche e con una migliore biodegradabilità e longevità.
Pelle di micelio
La pelle fungina potrebbe non sembrare un concetto particolarmente allettante, ma le pelli realizzate con micelio fungino stanno guadagnando terreno grazie alla loro biodegradabilità, biocompatibilità e bassa impronta di carbonio.
L'idea di utilizzare il micelio fungino come materiale tessile non è nuova: le popolazioni indigene degli Stati Uniti e del Canada hanno utilizzato i funghi forestali per un'ampia varietà di applicazioni, tra cui la produzione di tessuti per stuoie. In Transilvania e nelle aree circostanti in Europa, l'amadou – un materiale spugnoso derivato da Fomes fomentarius e funghi simili – viene lavorato a mano ed utilizzato per realizzare cappelli e borse simili al cuoio.
A livello commerciale globale, la pelle di fungo è una delle alternative più popolari. Secondo le stime attuali, i sostituti della pelle a base di funghi detenevano una quota di mercato leader del 26,6% nel mercato della pelle a base biologica nel 2021, con un mercato totale della pelle a base biologica che dovrebbe raggiungere un valore di mercato di 97 milioni di dollari entro il 2027. Anche importanti marchi della moda, tra cui Adidas, Kering, Lululemon e Stella McCartney, hanno cercato di entrare nel mercato della pelle di fungo, annunciando partnership e prodotti realizzati con produttori di pelle a base di funghi.
Nonostante la relativa popolarità della pelle miceliosa, il settore deve ancora affrontare una serie di importanti sfide. In primo luogo, non esiste un reale consenso su quale ceppo fungino garantisca le proprietà finali più ottimali ed il numero di ceppi testati riflette solo una piccola frazione dei milioni di specie fungine esistenti. La selezione del ceppo può anche avere un impatto significativo sulle tecniche di lavorazione a valle. Inoltre, le proprietà fisiche di queste pelli non sono ancora paragonabili a quelle della pelle animale tradizionale o delle pelli vegane a base di plastica.
Pelle di origine vegetale
Piante e frutti rappresentano un'altra opzione popolare per generare materiali simili alla pelle da fonti non animali. I metodi di produzione di queste alternative alla pelle variano notevolmente a seconda del materiale di partenza, ma generalmente queste eco-pelli sono realizzate con cellulosa estratta da biomassa di frutta o piante.
Piñatex® , sviluppato dall'azienda tessile di origine vegetale Ananas Anam, è uno dei pellami di origine vegetale più noti. Piñatex è ricavato da fibre estratte dagli scarti delle foglie di ananas, generate durante la raccolta. Queste fibre di ananas vengono poi lavate e purificate prima di essere mescolate con acido polilattico (PLA) derivato dal mais per formare un materiale di base a rete non tessuto. Ulteriori rivestimenti e finiture trasformano poi il materiale in qualcosa di simile alla pelle.
Un'altra popolare alternativa alla pelle è Desserto®, che ha già avviato collaborazioni con giganti della moda e dell'automotive, tra cui Karl Lagerfeld, Mercedes-Benz e BMW. Desserto è al 90% di origine vegetale ed è realizzato con fibre e proteine estratte dal cactus, una pianta che ha il vantaggio di essere resistente, in grado di prosperare a temperature rigide e che richiede molta meno acqua per crescere rispetto alle colture tradizionali.
Tuttavia, sebbene questi prodotti siano un'opzione popolare per i vegani ed altri consumatori che cercano pelli non di origine animale, non sono biodegradabili al 100% poiché contengono una certa quantità di plastica derivata dal petrolio o da fonti vegetali. Sebbene alcune opzioni a base vegetale siano ancora completamente riciclabili (come sostiene Desserto ), l'inclusione di plastica e la biodegradabilità parziale potrebbero comunque risultare controproducenti per alcuni consumatori od applicazioni.
Pelle microbica
Se un'alternativa alla pelle realizzata con materiali vegetali o fungini non rispecchia il tuo stile, esistono altre soluzioni.
Spinti dal desiderio di produrre tessuti alternativi "post-petrolio", ovvero che non utilizzino plastica od altri composti derivati dal petrolio nella loro sintesi, i ricercatori hanno anche iniziato a sperimentare con batteri ingegnerizzati in grado di produrre la cellulosa necessaria per prodotti in pelle sostenibili.
La nanocellulosa è prodotta naturalmente dai batteri del genere Komagataeibacter. Grazie ai recenti progressi nella biologia sintetica e nell'ingegneria genetica, gli scienziati sono stati in grado di progettare geneticamente specifici ceppi di Komagataeibacter in grado di produrre pellicole di cellulosa più spesse e/o con una maggiore efficienza produttiva.
In un recente articolo pubblicato su Nature Biotechnology, i ricercatori dell'Imperial College di Londra hanno presentato un portafoglio in pelle ricavato da cellulosa batterica che non solo evita l'uso di plastica, ma non richiede nemmeno trattamenti chimici aggressivi per tingere la pelle di un colore più scuro.
Ciò è stato fatto introducendo ulteriori modifiche genetiche nei batteri, che li avrebbero indotti a produrre anche il pigmento scuro eumelanina, oltre alle pellicole di cellulosa.
"La cellulosa batterica è intrinsecamente vegana e la sua crescita richiede una frazione minuscola delle emissioni di carbonio, dell'acqua, dell'uso del suolo e del tempo impiegati nell'allevamento delle mucche per la produzione di pelle", ha affermato l'autore principale dello studio, il professor Tom Ellis, del Dipartimento di bioingegneria dell'Imperial College.
"A differenza delle alternative alla pelle a base di plastica, la cellulosa batterica può essere prodotta anche senza prodotti petrolchimici e si biodegrada nell'ambiente in modo sicuro e non tossico."
Negli ultimi anni, borse ed abbigliamento in pelle microbica sono stati ostentati dai marchi di moda, grazie alla flessibilità ed all'elevata resistenza alla trazione del materiale, che lo rendono un'alternativa promettente alla pelle tradizionale. Tuttavia, il settore deve ancora affrontare diverse sfide, in particolare per quanto riguarda la scalabilità della produzione ed i problemi di omogeneità e contaminazione.
Pelle coltivata
Un approccio estremamente innovativo alla produzione sostenibile di pelle riporta l'industria della pelle alternativa quasi al punto di partenza, dove tutto ha avuto inizio: dagli animali.
Similmente alla produzione di carne coltivata o "cresciuta in laboratorio" da cellule animali, questi materiali simili alla pelle vengono realizzati coltivando cellule di pelle animale in un ambiente di laboratorio controllato fino a quando non iniziano a formare tessuti simili alla pelle animale. Questi tessuti possono quindi essere sottoposti al processo di concia, producendo di fatto pelle animale ma senza la necessità di macellazione degli animali.
Sebbene questo tipo di approccio di coltivazione sia generalmente presentato come un metodo cruelty-free per produrre pelle, piuttosto che esplicitamente sostenibile, alcune startup che producono pelle in laboratorio suggeriscono che questo metodo di produzione potrebbe ridurre le emissioni di gas serra e l'uso del suolo grazie alla minore necessità di allevamenti intensivi. Tuttavia, è importante notare che anche l'alimentazione di un ambiente di laboratorio è ad alto consumo energetico e potrebbe potenzialmente limitare la scalabilità di tali approcci.
Le prospettive per le pelli alternative
L'invenzione e l'adozione di tali eco-pelli segnano una direzione entusiasmante per l'industria della moda, con marchi di moda di fascia alta e di massa apparentemente desiderosi di sperimentare materiali sostenibili per ridurre il loro impatto ambientale ed offrire alternative non di origine animale per determinati mercati di consumatori.
Sebbene permangano delle sfide in termini di aumento della produzione e miglioramento della durabilità, i continui progressi nella scienza dei materiali e nella biologia sintetica potrebbero contribuire a spingere questi materiali ancora più nella massa.
ENGLISH
Ethical and environmental debate is spurring researchers to look for more advanced alternatives to leather.
The fashion industry doesn’t just have a monetary price tag – it also comes with a hefty toll on the environment. Figures from the European Parliament suggest that the textile sector is the third-largest source of water degradation and land use, with textile purchases in the EU generating around 270 kg of CO2 emissions per person. On top of that, estimates suggest that less than 1% of used clothes are recycled into new articles of clothing.
The leather industry has received especially strong backlash in recent decades, largely from animal rights groups but also on account of the sector’s poor environmental credentials. The leather industry’s reliance on animal agriculture contributes to deforestation and greenhouse gas emissions. The strong chemicals required during the tanning of animal leather have also been a point of concern, as these chemicals may be introduced into the environment through waste or accidental releases, resulting in damage to local ecosystems.
In response to these criticisms, the fashion world has begun to turn its back on the traditional leather industry. In 2018, Helsinki Fashion Week announced, via a press release issued by the animal rights non-profit PETA, that they would be prohibiting leather from their shows to take “an active stand against cruelty to animals and the damaging environmental impacts that the use of animal leather brings with it.”
This shift in attitudes, combined with recent advancements in materials science, has given rise to a new industry – that of leather alternatives.
The problem with current vegan leathers
Most non-animal-based leather currently available on the market – often labeled as “vegan” leather – is made from petroleum-derived synthetic polymers, such as polyurethane (PU) or polyvinyl chloride (PVC).
While this synthetic faux leather does largely side-step the ethical and environmental concerns associated with animal products, these vegan leathers are non-biodegradable and are limited to the same constrained end-of-life recycling possibilities as most common plastics. Some studies also suggest that these synthetic leathers may become a source of microplastics as they age.
Bio-based eco-leather
In the continued hunt for a more ecologically sound alternative to animal leather and petroleum-based leathers, scientists have turned to the natural world for inspiration.
Bio-leather alternatives are derived from natural materials, such as fruit peel and pulp, fungal mycelium or bacterial cellulose. By incorporating natural feedstocks, academics and industry R&D partners hope to create even more sustainable, eco-friendly, vegan alternatives with improved biodegradability and longevity.
Mycelium leather
Fungal leather may not sound like a particularly appealing concept, but leathers made from fungal mycelium are gaining traction due to their biodegradability, biocompatibility and low carbon footprint.
The concept of using fungal mycelium as a form of textile is not new; indigenous peoples in the United States and Canada have used forest fungi for a wide variety of applications, including as a textile in fabric mats. In Transylvania and surrounding areas in Europe, amadou – a spongey material derived from Fomes fomentarius and similar fungi – is processed by hand and used to make leather-like hats and bags.
On the global commercial stage, mushroom leather is one of the more popular leather alternative options. According to current estimates, fungal-based leather substitutes had a leading 26.6% market share of the bio-based leather market in 2021, with the total bio-based leather market being projected to reach a market value of $97 million by 2027. Major fashion brands, including Adidas, Kering, Lululemon and Stella McCartney have also looked to get in on the mushroom leather action, announcing partnerships and products made with fungi-based leather manufacturers.
Despite the relative popularity of mycelium leather, there are still a number of important challenges facing the sector. Firstly, there is no real consensus over which fungal strain makes for the most optimal final properties and the number of strains tested only reflects a small fraction of the millions of fungal species that exist. Strain selection can also have a significant impact on downstream processing techniques. Additionally, the physical properties of these leathers are not yet on par with traditional animal leather or plastic-based vegan leathers.
Plant-based leather
Plants and fruits are another popular option for generating leather-like materials from non-animal sources. The methods of producing these leather alternatives vary greatly depending on the starting material, but generally, these eco-leathers are made from cellulose that has been extracted from fruit or plant biomass.
Piñatex®, developed by the plant-based textiles company Ananas Anam, is one of the most well-known plant-based leathers. Piñatex is made from fibers extracted from waste pineapple plant leaves that are generated during the harvest. These pineapple fibers are then washed and purified before being mixed with corn-derived polylactic acid (PLA) to form a non-woven mesh base material. Additional coatings and finishings then turn the material into something similar to leather.
Another popular leather alternative is Desserto® – which has already launched collaborations with fashion and automotive industry giants, including Karl Lagerfeld, Mercedes-Benz and BMW. Desserto is 90% plant-based and is made using fibers and proteins extracted from cactus, which has the benefit of being a hardy plant that can thrive in harsh temperatures and requires much less water to grow than traditional crops.
However, while these products are a popular option for vegans and other consumers seeking non-animal-based leathers, they are not 100% biodegradable as they do contain some amount of petroleum- or plant-based plastics. While some plant-based options are still fully recyclable (as Desserto claims to be), the inclusion of plastics and partial biodegradability may still be a turn-off for some consumers or applications.
Microbial leather
If a plant- or fungi-based leather alternative doesn’t sound like your style, there are other options out there.
Motivated by a desire to produce “post-petroleum” alternative textiles – ones that use no plastics or other petroleum-based compounds in their synthesis – researchers have also begun to experiment with engineered bacteria that can produce the cellulose needed for sustainable leather products.
Nanocellulose is naturally produced by bacteria of the Komagataeibacter genus. Through recent advances in synthetic biology and genetic engineering, scientists have been able to genetically engineer specific Komagataeibacter strains that will produce thicker cellulose films and/or have a higher production efficiency.
In a recent paper published in Nature Biotechnology, researchers from Imperial College London showcased a leather wallet made from bacterial cellulose that not only avoids the use of plastics, but also does not require any harsh chemical treatments to dye the leather a darker color.
This was done by introducing additional genetic modifications to the bacteria that would prompt it to also produce the dark pigment eumelanin, in addition to cellulose films.
“Bacterial cellulose is inherently vegan, and its growth requires a tiny fraction of the carbon emissions, water, land use and time of farming cows for leather,” said lead study author Professor Tom Ellis, of Imperial’s Department of Bioengineering.
"Unlike plastic-based leather alternatives, bacterial cellulose can also be made without petrochemicals, and will biodegrade safely and non-toxically in the environment.”
Microbial leather bags and clothing have been flaunted by fashion brands in recent years, with the material’s flexibility and high tensile strength making it a promising alternative to traditional leather. However, there are several challenges still facing the field, most notably concerning the scalability of production and issues with homogeneity and contamination.
Cultivated leather
One extremely novel approach to sustainable leather-making takes the alternative leather industry almost full circle — back to where it all began, with animals.
Similar to the production of cultivated or “lab-grown” meat from animal cells, these leather-like materials are made by cultivating animal skin cells in a controlled laboratory environment until they begin to form animal hide-like tissues. These tissues can then go through the leather tanning process, effectively producing animal leather but without the need for animal slaughter.
While this kind of cultivation approach is generally positioned as being a cruelty-free way of making leather, rather than an explicitly sustainable one, some lab-grown leather start-ups do suggest that this production method could reduce greenhouse gas emissions and land use due to the lessened need for animal agriculture. However, it is worth noting that the powering of a laboratory environment is also energy-intensive and potentially could limit the scalability of such approaches.
The outlook for alternative leathers
The invention and adoption of such eco-leathers marks an exciting direction for the fashion industry, with high-end and mass-market fashion brands seemingly keen to experiment with sustainable materials to reduce their environmental footprint and offer non-animal-based alternatives for certain consumer markets.
While challenges do remain in terms of scaling up production and improving durability, continued advancement in materials science and synthetic biology could help to propel these materials even further into the mainstream.
Da:
https://www.technologynetworks.com/applied-sciences/articles/plant-based-leather-the-future-of-sustainable-fashion-398494
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