趋势专栏 | 碳科技领域的创新材料如何助力绿色设计?
欢迎来到CMF设计军团与WGSN合作的2021年趋势专栏第4期。从深黑色颜料到高性能聚合物,本文重点探讨碳科技领域的创新材料如何帮助品牌商和消费者减少自身的碳足迹。
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继一次性塑料之后,人们对碳排放问题的担忧也日益加重。
随着品牌和消费者致力于减少自身对环境的影响,降低碳排放将成为本世纪20年代可持续发展战略的一大支柱。
联合国政府间气候变化专门委员会2018年的一份报告指出,如果要将全球变暖趋势控制在1.5摄氏度以内,那么人为导致的碳排放就需要在2010年至2030年间减少45%。
作为应对,各国政府纷纷制定“净零”碳排放目标,并且包括沃尔沃和联合利华在内的各类品牌也都在制定计划,致力于减少自身的碳足迹,并争取在未来20年内实现碳中和。
麦肯锡最近的一项调查显示,88%的消费者认为减轻污染这样的问题应该得到更多的关注。
然而,减少碳排放并不是唯一有效的策略。
在碳科技领域,各大企业也在不断取得突破,将废弃的二氧化碳转化为有价值的材料和产品。
DyeCoo就是这样一个例子。该公司的总部位于荷兰,凭借自身的专利技术,采用回收的二氧化碳对纺织品进行染色,而不需要用水或额外的化学品。
预计这种商业模式和系统将在未来几年变得更加普遍。
借鉴意义:我们看到两个值得探索的核心领域。通过引入低碳替代品,逐步减少您的碳足迹,并探索如何利用捕集到的碳,为您的消费者创造有价值的产品。
美国企业Hemp Black的油墨提取自大麻类植物,而不是石油,呈现出一种深色的哑光黑。
今后几年,清晰地显示其碳足迹的产品和包装将会变得越来越普遍。
英国超市Tesco于2007年首次宣布推出产品碳标签计划,但随后放弃了该计划,理由是劳动强度大,并且缺乏其他零售商的支持。
而现如今,在广大受过良好教育的消费者的推动下,这项运动最终可能会获得群聚效应,因为这些消费者都想要做出明智且环保的选择。
独立组织Carbon Trust基于其产品碳足迹协议为产品提供认证,包括一系列标签。
Amcor最近推出了一项服务,使其客户能够将Carbon Trust的“二氧化碳减排”标签印在产品包装上,该标签可以表明该产品的碳足迹同比有所减少。
Allbirds开发了一款内部生命周期评估工具,可以确定其产品对环境的影响。
该公司将给每一件产品贴上相应的标签,类似于食物的卡路里信息标签。
例如,Allbirds羊毛跑鞋的鞋底上就印有该产品的碳足迹,为7.1公斤。
Logitech计划在2025年之前为其所有产品引入碳标签,首先是游戏类产品。该公司将使用内部设计的标签,但仍会与第三方合作开展外部验证。
行动策略:由于使用的术语种类繁多,环保标签可能会让消费者感到困惑。不妨与第三方认证机构合作,整合出清晰的数据,确保提升消费者的信心。
全球包装公司Amcor正与Carbon Trust合作,使其客户能够在Ta们的产品包装上使用“二氧化碳减排”标签。
美国品牌Allbirds的碳足迹计划衡量每双鞋的碳排放量,并在鞋底上显示信息,有点类似于食物的营养成分标签。
瑞士品牌Logitech承诺到2025年为其所有产品包装加贴碳标签。
随着消费者日益意识到自己对环境的影响,零碳和负碳解决方案将越来越受欢迎。
Hydro的Reduxa是传统铝材的低碳替代品,每生产一公斤Reduxa最多排放4公斤的二氧化碳。
瑞典厂商Emmaljunga已选择将Reduxa用于生产其NXT系列婴儿推车。
据称,英国汽车品牌Riversimple的Rasa车型碳排放量非常低,大约为每公里40克二氧化碳。
Rasa采用氢燃料电池,由轻质复合材料制成外壳,用户按月支付驾驶费用,并且车辆在使用完之后,会被送回去进行翻新。
BlackCycle是一个由欧盟注资的项目,旨在探索如何回收利用报废轮胎,并将其用于生产新的轮胎,从而可以减少0.93公斤的二氧化碳排放量。该项目由米其林配合开展。
据估计,建筑行业所使用混凝土的碳排放量约占全球排放量的8%。
Cemex推出了一款净零二氧化碳排放的混凝土,使用硅酸铝粘合剂来替代石灰岩粘合剂。这整个过程可以减少约70%的碳足迹,并通过购买补偿来实现碳中和。
行动策略:刚开始起步的时候,可以探索市场上现成可用的材料,为产品和包装选择一些碳足迹较低的材料。就长期发展而言,与制造商合作开发定制材料或回收系统则是至关重要的。
瑞典品牌Emmaljunga在其NXT系列婴儿推车上使用了一种名为Hydro Reduxa的低碳铝材。
英国汽车品牌Riversimple的原型车Rasa已经获准上路,其碳排放量约为每公里40克,低于其他任何车辆“从油井到车轮”的碳排放量。
BlackCycle是一个由欧盟注资并由法国公司Michelin配合开展的项目,通过回收利用报废轮胎并加工成新的轮胎,将轮胎生产的碳足迹降低约40%。
墨西哥的跨国品牌Cemex利用硅酸铝粘合剂取代石灰岩成分,创造了一种碳中和混凝土。
随着基于石油的一次性塑料制品的逐步淘汰,并转向更环保的产品选项,碳衍生聚合物为我们提供了新的机遇。
Econic将废弃的二氧化碳转化为轻质、阻燃、耐化学药品且耐磨损的高性能聚氨酯,计划用于建筑业、汽车制造业、粘合剂和涂层等领域。
Cardyon由Covestro开发,是一种二氧化碳含量高达20%的原材料,可用于生产床垫和运动地板所需的柔性聚氨酯泡沫塑料。
LanzaTech、Total和L'Oréal利用工业碳排放,共同创造了聚乙烯包装材料。
这种包装材料具有可以媲美传统聚乙烯的工艺性能,通过生物学过程制作而成,在这个过程中,二氧化碳先转化为乙醇,然后再转化为乙烯。
L'Oréal计划到2024年前将其用于生产瓶装容器。
Made of Air利用受控的烘烤工艺流程将植物材料转化为固体焦炭。由此得到含有植物基粘合剂且碳含量为80%的热塑性材料,能够兼容传统的热力塑型工艺。
AirCarbon是一种高性能生物聚合物,它能够模拟自然界的合成过程,在这个过程中,海洋微生物通过消耗甲烷和二氧化碳,将它们转化为生物材料。它可以在海洋中降解,可以通过热力塑型制成餐具和眼镜等产品。
行动策略:在产品和包装方面采用碳基替代品来取代传统塑料。由于具有同等或更优异的性能,该商业案例的发展前景非常可观。
柏林公司Made of Air通过将植物材料烘烤成焦炭,并将其与植物粘合剂结合,生产出碳含量为80%的热塑性塑料。
英国公司Econic开发了催化剂技术,可以减少二氧化碳转化为多元醇(所有聚氨酯的基本成分)所需的能源。
L'Oréal已与LanzaTech和Total合作,利用捕集到的碳排放来创造聚乙烯包装材料。
美国的Newlight Technologies利用海洋微生物制造出一种可生物降解的聚合物AirCarbon,可用于替代塑料、纤维和皮革。
Cardyon是一种二氧化碳含量高达20%的原材料,由德国公司Covestro生产,用于生产高品质的聚氨酯。
设计师和制造商开始通过升级利用或碳的替代原料来开发更环保的碳黑,碳黑常用于印刷油墨或轮胎中。
多年来,Graviky Labs一直在使用其专利工艺来捕集碳排放,用于合成高质量的黑色油墨和颜料。
该公司最近与Carbon Craft Design合作,将其颜料融入到手工制作的碳砖中,其中每一块碳砖都含有相当于3万升空气中的污染物。
Hemp Black的eco6系列是一种碳黑颜料,提取自可快速再生的大麻类植物,而不是石油。它可用于生产具有深黑色哑光效果的水性油墨,并可以适用于纸张、纺织品和皮革等基质。
Klean Carbon是由Klean Industries创造的一系列再生碳黑产品,该公司拥有回收利用报废轮胎的技术许可。该公司生产塑料制品用的印刷油墨、涂料和母胶。
Black Bear Carbon也采用了类似的做法:该公司的NEPtune(净能源积极)油墨均提取自报废轮胎,并可与平版印刷、柔性印刷、喷墨印刷和凹版印刷兼容。
行动策略:不仅要评估您所使用的材料,还要评估着色剂和二次加工。传统的黑色油墨、颜料和母胶随处可见,但越来越多的环保替代品开始兴起,并将成为品牌实现环保目标的关键因素。
Carbon Craft Design与美国品牌Graviky Labs合作开发了一款碳砖,这种碳砖含有捕集到的碳污染,并可供室内使用。
荷兰公司Black Bear Carbon开发了一种工艺,可以从废旧轮胎中获取碳黑并对其进行升级利用,从而可以持续生产出高质量的颜料。
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