Intervista a Colorifix: come ridurre l’impatto ambientale del processo di tintura dei tessuti

Uno dei problemi ambientali più rilevanti dell'industria tessile riguarda il processo di tintura dei capi, che può risultare inquinante per gli ecosistemi naturali e, in alcuni casi, dannoso per la salute dei consumatori. 

Il processo di tintura comporta un enorme consumo di risorse idriche ed energia, e l'acqua utilizzata viene poi rilasciata nell'ambiente come sostanza inquinante insieme ai gas a effetto serra (GHG). A livello globale, ogni anno vengono prodotte circa 10.000 tonnellate di coloranti in tutto il mondo, di cui 7.000 tonnellate sono utilizzate nell'industria tessile. 

Per questo motivo, sono in corso ricerche approfondite per introdurre tecniche di tintura sostenibili in sostituzione dei processi di tintura convenzionali. Tuttavia, non tutte le aziende sono in grado di individuare  le risorse necessarie  per apportare modifiche e innovazioni  ai propri processi  produttivi.

Colorifix è la prima azienda a utilizzare un processo biologico per produrre, depositare e fissare i pigmenti sui tessuti, sostituendo la chimica con la biologia in ogni fase del processo, dalla creazione dei coloranti al loro fissaggio nei tessuti.

Come funziona la tecnologia innovativa di Colorifix e quali sono le soluzioni che le aziende possono adottare per ridurre gli impatti ambientali dei processi di tintura?

Ne abbiamo parlato con Miriam Gutierrez, Business Development Executive, e Rui Sa, Chief Commercial Officer di Colorifix.

Ascolta l’intervista

Cikis: Colorifix è la prima azienda a utilizzare un processo biologico per produrre, depositare e fissare i pigmenti sui tessuti. Puoi raccontarci la storia dell'azienda e quali sono stati i fattori che vi hanno spinto a creare questo progetto?

M: Colorifix è un'azienda di biotecnologie che ha sviluppato il primo processo interamente biologico per produrre, depositare e fissare i pigmenti sui tessuti. Ci ispiriamo al modo in cui i colori vengono prodotti in natura, attraverso l'ingegnerizzazione della produzione di coloranti con la biologia sintetica. Questo processo elimina completamente l'uso di sostanze chimiche e riduce il consumo di acqua ed energia.

L'azienda è stata fondata nel 2016 da Jim Ajioka e Orr Yarkoni. Jim e Orr hanno studiato insieme all'Università di Cambridge per sviluppare un sensore biologico in grado di monitorare la contaminazione da metalli pesanti nelle acque potabili del Nepal e del Bangladesh. Dalle comunità locali hanno appreso che una delle maggiori fonti di inquinamento era rappresentata dall'industria tessile e dalla produzione di scarti coloranti. Hanno quindi compreso che la biologia sintetica aveva un elevato potenziale per sviluppare una soluzione che potesse promuovere il cambiamento.

Le fasi del processo di creazione dei pigmenti biologici

Cikis: La prima fase del processo prevede la creazione di un microrganismo ingegnerizzato che produce il pigmento proprio come avviene in natura. Come si articola questo processo e come è possibile creare questo microrganismo?

M: Utilizziamo colori che esistono attualmente in natura, come quelli presenti negli animali, nelle piante e anche nei microrganismi. Tuttavia, invece di utilizzare l'organismo stesso, ci concentriamo sul suo DNA. Infatti, poiché la maggior parte delle specie è già stata sequenziata e condivisa su un database pubblico, non abbiamo bisogno di avere la specie fisicamente presente. L'unica cosa di cui abbiamo bisogno è il nome della specie e, tramite il suo DNA, troviamo l'esatta sequenza che codifica la produzione del colore desiderato. Successivamente, ottimizziamo questa sequenza e la inseriamo nel nostro microrganismo ingegnerizzato, che la utilizza per far crescere e trasferire il colore desiderato.

In questo modo, il DNA diventa un linguaggio universale e ogni organismo ha la sua specifica dialettica. L'unica cosa che dobbiamo fare è tradurre il messaggio dalla dialettica originale alla dialettica del batterio, in modo da renderlo più efficiente. In pratica, si tratta dello stesso messaggio, dello stesso pigmento, ma tradotto da un linguaggio a un altro e inserito nel nostro ospite microbico.

Cikis: Una volta creato il microrganismo ingegnerizzato, questo passerà alla fase successiva di "fermentazione". Che cosa comporta esattamente il processo di fermentazione? Quanto tempo impiega il microrganismo a produrre il colorante dopo la sua creazione?

R: Per garantire l'efficace operatività dei microrganismi, è necessario fornire loro un ambiente altamente controllato che includa una temperatura adeguata, una corretta ventilazione e una fonte di proteine. Per questo motivo, inoculiamo i microbi all'interno di un bioreattore che contiene acqua, zucchero e che abbia una temperatura ottimale, la quale varia in base al tipo di microrganismo utilizzato. In questo modo, i pigmenti vengono prodotti in un lasso di tempo che va dalle 16 alle 18 ore, grazie alla capacità dei microrganismi di replicarsi ogni 20 minuti. Una volta completata questa fase, il nostro bioreattore è pieno di pigmenti pronti per essere utilizzati direttamente nelle macchine per la tintura standard.

L’impatto ambientale delle tinture biologiche

Cikis: Una delle principali criticità della tintura convenzionale corrisponde alla fase di fissaggio, in cui vengono introdotti molti prodotti chimici aggressivi, metalli pesanti e sali per creare un legame permanente tra colore e fibra. Lo stesso problema ambientale si verifica con i vostri microrganismi ingegnerizzati? Se questo problema non si verifica, come fa il vostro processo a evitare l'introduzione di sostanze chimiche aggressive, metalli pesanti e sali?

R: L'industria convenzionale si basa sull'uso di petrolchimici e metalli pesanti, risultando molto inquinante. Nel nostro processo produttivo, invece, non utilizziamo alcun tipo di petrolchimico. Ciò è possibile grazie all'impiego di microrganismi ingegnerizzati, in grado di concentrare i sali nutritivi e i metalli già presenti nell'acqua a livelli ottimali, facilitando così l'interazione tra il colorante e il tessuto senza la necessità di aggiungere ulteriori sostanze. Inoltre, questi microrganismi sono idrofobici e non rilasciano il pigmento direttamente in acqua, in quanto ciò richiederebbe troppa energia. Questa caratteristica consente di fissare il colore in maniera molto efficiente.

Cikis: Recentemente, Colorifix ha condotto uno studio LCA incentrato sul processo di tintura per confrontare l'impatto ambientale della sua tintura con quella tradizionale. Lo studio ha dimostrato che la tintura Colorifix ha un impatto ambientale inferiore rispetto alle tinture tradizionali sintetizzate chimicamente. Può darci qualche informazione sullo studio e sui risultati? 

M: Abbiamo condotto un'analisi LCA che è stata validata da terze parti. Questa ha dimostrato che il tessuto polycotton (combinazione di cotone e poliestere) tinto con la tecnologia Colorifix ha ottenuto una riduzione dell'80% delle sostanze chimiche, del 31% delle emissioni di carbonio, del 77% del consumo di acqua, del 53% del consumo di energia elettrica e del 71% delle emissioni di gas, rispetto ai sistemi di tintura convenzionali. È importante notare che le prestazioni possono variare in base al tipo di tessuto, ma in ogni caso siamo in grado di risparmiare una considerevole quantità di risorse, soprattutto il consumo di acqua. 

Cikis: Il vostro studio ha dimostrato che la fase di fermentazione del vostro processo di tintura ha l'impatto maggiore, e che quindi è possibile migliorare ulteriormente i risultati ottenuti. Come pensate di ridurre l'impatto ambientale associato a questa fase?

R: La fase di fermentazione è quella che ha il maggior impatto ambientale. Ciò accade perché il nostro processo lavora a una temperatura di 37 gradi, leggermente superiore a quella della tintura tradizionale, che invece è pari a 35 gradi nel caso del poliestere. Questa differenza fa sì che il nostro processo di fermentazione richieda maggiori energie e risorse, ma siamo sempre alla ricerca di soluzioni per ridurre il nostro impatto sull'ambiente.

C'è sempre margine di miglioramento e noi lavoriamo giornalmente con il nostro team per ottimizzare il processo. Ci impegniamo a ingegnerizzare nuove tecnologie e a scoprire nuove risorse nel campo del recupero e del riciclo dei rifiuti, da applicare ai nostri processi.

Cikis: Quali sono le caratteristiche e le prestazioni qualitative della tintura ottenuta dal vostro processo? La qualità del colorante Colorifix è paragonabile a quella dei coloranti tradizionali?

R: Le prestazioni delle due tecniche sono completamente diverse e non sono paragonabili in termini di produzione di pigmenti. Mentre la tintura tradizionale utilizza coloranti chimici dannosi per l'ambiente, Colorifix produce pigmenti in modo naturale. 

Tuttavia, il risultato finale delle due tecniche è paragonabile, va sottolineato che il processo di produzione di Colorifix non genera scarti tossici. Un'altra differenza significativa riguarda il processo di tintura: tradizionalmente, ad esempio per il polycotton, il processo richiede dalle 14 alle 16 ore, mentre Colorifix impiega al massimo 2 ore.

Cikis: Avete degli studi che mostrano che la vostra soluzione sia comparabile in termini di qualità a quella tradizionale?

M: Abbiamo svolto dei test validati da terze parti su ogni fase del nostro processo, abbiamo passato i test e siamo stati validati in ogni area. Quindi direi che siamo molto competitivi rispetto alle tinture tradizionali. 

Obiettivi e sviluppi futuri del settore

Cikis: Parliamo di scalabilità. Quanto è scalabile questa innovazione e quali obiettivi pensate di raggiungere fino al 2025 e come?

R: In termini di scalabilità, stiamo attualmente progettando il nostro bioreattore di proprietà in modo da poter aumentare la capacità di produzione dei pigmenti. Poiché stiamo espandendo le nostre attività in tutto il mondo, in paesi come Portogallo, Italia, Brasile, Sri Lanka e altri, abbiamo bisogno di realizzare bioreattori di maggiori dimensioni rispetto a quelli attuali per poter produrre volumi maggiori di pigmenti.

Cerchiamo sempre di coinvolgere i partner giusti provenienti da diverse aree geografiche e di stabilire partnership con aziende locali nei paesi in cui è possibile ridurre l'inquinamento generato dai processi di tintura.

Cikis: Quali sono invece i costi della vostra tecnologia, paragonati a quelli della tradizionale industria tintoria? La vostra soluzione richiede molti cambiamenti per quanto riguarda i macchinari per la tintura o altri tipi di infrastrutture?

M: Uno degli aspetti positivi della nostra tecnologia è che non è necessario apportare alcuna modifica alle impostazioni dell'impianto di tintura di una lavanderia rispetto alle macchine tradizionali. Abbiamo solo bisogno di inserire i bioreattori all'interno delle macchine senza alcun ulteriore cambiamento.

In termini di costi, al momento il prezzo dei nostri processi è di circa il 20% più alto rispetto alle tinture tradizionali, tuttavia questo valore non tiene in considerazione i risparmi energetici e di tempo che le nostre macchine ci permettono di ottenere. Crediamo che in futuro riusciremo a ridurre i costi e raggiungere un prezzo competitivo.

Cikis: Secondo la vostra esperienza, come è possibile diffondere processi di tintura più sostenibili tra le aziende del settore della moda? Quali sono le sfide da superare?

M: Ritengo che ci troviamo in una posizione privilegiata, poiché abbiamo numerosi partner con cui collaborare per raggiungere il nostro obiettivo finale. L’attuale sistema di tintura e finissaggio ha un impatto significativo sull'ambiente. Ad esempio, per produrre una sola t-shirt tramite i processi tradizionali, sono necessari ben 2.700 litri di acqua. Stiamo lavorando con brand interessati alla nostra tecnologia al fine di modificare i loro processi produttivi.

Inoltre, ritengo che una delle sfide più grandi sia educare i consumatori finali, aumentando la loro consapevolezza sull'argomento, questo porterebbe i brand ad adottare nuove pratiche lavorative. Ogni consumatore dovrebbe porre delle domande prima di acquistare un capo di abbigliamento.

Conclusioni

Le soluzioni disponibili per ridurre l'impatto ambientale dei processi di tintura sono molteplici e variano in base alle esigenze di ogni azienda tessile. 

Tra queste, il processo di produzione di tintura biologica sviluppato da Colorifix dimostra di essere un'alternativa vincente ai processi di tintura tradizionali, sostenibile e biologica.

Ancora una volta si dimostra che l'innovazione tecnologica rappresenta un alleato importante per le aziende tessili che desiderano raggiungere obiettivi più ambiziosi in termini di sostenibilità ambientale, come la gestione responsabile delle risorse idriche, l'eliminazione di sostanze chimiche dannose per l'ambiente e una riduzione dei tempi di produzione.