Många av oss återvinner våra gamla textilier, men få av oss vet att de är mycket svåra att återanvända, och hamnar ofta på soptippar ändå. Nu, forskare vid Lunds universitet i Sverige har utvecklat en metod som omvandlar bomull till socker, som i sin tur kan förvandlas till spandex, nylon eller etanol.

Varje år, uppskattningsvis 25 miljoner ton bomullstextilier slängs runt om i världen. Totalt, 100 miljoner ton textilier kastas ut. I Sverige, det mesta av materialet går rakt in i en förbränningsugn och blir till fjärrvärme. På andra ställen, det är ännu värre, som kläder brukar hamna på deponier.

"Med tanke på att bomull är en förnybar resurs, detta är inte särskilt energieffektivt, säger Edvin Ruuth, forskare i kemiteknik vid Lunds universitet.

"Vissa tyger har fortfarande så starka fibrer att de kan återanvändas. Detta görs idag och skulle kunna göras ännu mer i framtiden. Men mycket av tyget som kasseras har fibrer som är för korta för återanvändning, och förr eller senare blir alla bomullsfibrer för korta för den process som kallas fiberregenerering."

Vid institutionen för kemiteknik i Lund där Edvin Ruuth arbetar, det finns en hel del samlad kunskap om användning av mikroorganismer och enzymer, bland annat, att omvandla de "tuffare" kolhydraterna i biomassa till enklare molekyler. Det gör att allt från biologiskt avfall och svartlut till halm och flis kan bli bioetanol, biogas och kemikalier.

Nu har forskarna också lyckats bryta ner växtfibern i bomull – cellulosan – till mindre komponenter. Dock, inga mikroorganismer eller enzymer är inblandade denna gång; istället, processen innebär blötläggning av tygerna i svavelsyra. Resultatet är ett tydligt, mörk, bärnstensfärgad sockerlösning.

"Hemligheten är att hitta den rätta kombinationen av temperatur och svavelsyrakoncentration, " förklarar Ruuth, som finjusterade "receptet" tillsammans med doktoranden Miguel Sanchis-Sebastiá och professor Ola Wallberg.

Glukos är en mycket flexibel molekyl och har många potentiella användningsområden, enligt Ruuth.

"Vår plan är att producera kemikalier som i sin tur kan bli olika typer av textilier, inklusive spandex och nylon. En alternativ användning kan vara att producera etanol."

Från ett vanligt ark, de extraherar fem liter sockerlösning, med varje liter innehållande motsvarande 33 sockerbitar. Dock, du kunde inte förvandla vätskan till en läsk eftersom den även innehåller frätande svavelsyra.

En av utmaningarna är att övervinna den komplexa strukturen hos bomullscellulosa.

"Det som gör bomull unik är att dess cellulosa har en hög kristallinitet. Detta gör det svårt att bryta ner kemikalierna och återanvända deras komponenter. Dessutom det finns många ytbehandlingsämnen, färgämnen och andra föroreningar som måste avlägsnas. Och strukturellt sett en frottéhandduk och ett par gamla jeans är väldigt olika, säger Ruuth.

"Därför är det en mycket känslig process att hitta rätt koncentration av syra, rätt antal behandlingssteg och temperatur."

Konceptet att hydrolysera ren bomull är inget nytt i sig, förklarar Ruuth; det upptäcktes på 1800 -talet. Svårigheten har varit att göra processen effektiv, ekonomiskt lönsamt och attraktivt.

"Många människor som försökte slutade med att inte använda mycket av bomullen, medan andra gjorde det bättre men till en ohållbar kostnad och miljöpåverkan, säger Ruuth.

När han började göra glukos av tyger för ett år sedan, avkastningen var ynka tre till fyra procent. Nu har han och hans kollegor nått så mycket som 90 procent.

När receptformuleringen är klar, det blir både relativt enkelt och billigt att använda.

Dock, för att processen ska bli verklighet, logistiken måste fungera. Det finns idag inget etablerat sätt att hantera och sortera olika textilier som inte skickas till vanliga kläddonationsställen.

Lyckligtvis, en återvinningscentral som inte liknar någon annan i världen är just nu under uppbyggnad i Malmö, där kläder sorteras automatiskt med hjälp av en sensor. En del kläder kommer att skänkas, trasor kan användas inom industrin och textilier med tillräckligt grova fibrer kan bli nya tyger. Resten ska gå till fjärrvärme.

Förhoppningsvis, andelen tyger som går till fjärrvärme kommer att bli betydligt mindre när tekniken från Lund är på plats.