CELIUM™ BY POLYBION
Axel and Alexis Gómez Ortigoza
Celium™ is een aanpasbaar biotextiel dat weleens de nieuwe gouden standaard zou kunnen worden voor mode, schoenen, sportkleding en toepassingen in de auto-industrie. Polybion is een nieuw bedrijf dat een manier heeft gevonden om dit veelzijdige en natuurlijke materiaal te produceren uit cellulose dat is gekweekt met bacteriën die landbouwafval eten.
Elk jaar wordt er wereldwijd ruim twee miljard vierkante meter aan leer en kunststof alternatieven voor leer geproduceerd. Met alleen het mango-afval in Mexico zou een alternatief geproduceerd kunnen worden voor ongeveer 50% van de wereldwijde leerproductie en er zijn nog veel meer industrieën die hiervan kunnen profiteren. Deze oplossing pakt niet alleen milieuproblemen aan zoals veehouderij, voedselverspilling en plasticvervuiling, maar pioniert ook met een circulair productiemodel.
We spraken met co-founders Axel en Alexis Gómez Ortigoza (ook wel de GO-brothers genoemd) over hun waarden, dilemma's en dromen voor de toekomst.
Twee broers die een interesse in biotechnologie delen. Is dat aangeboren of aangeleerd?
Alexis: "Onze vader was een tech-ondernemer in de jaren tachtig, dus we zijn opgegroeid omringd door technologie. Tijdens het eten spraken we over tech-trends. Onze moeder is chemicus en Axel werkte al op jonge leeftijd in haar laboratorium. Axel heeft een achtergrond in financiën, maar onze gedeelde interesse in biotech is geen toeval."
Axel: "Ik denk ook dat de omgeving waarin we zijn opgegroeid een rol heeft gespeeld. We groeiden in Mexico op in de buitenwijken van Irapuato, waar het wemelde van wilde dieren. Mexico is een van de landen met de grootste biodiversiteit op aarde. Dus overal waar je kijkt is er zoveel diversiteit aan leven van planten, insecten, reptielen, zoogdieren, alles.
Toen we ouder werden en begonnen na te denken over de toekomst van de mensheid, voorzagen we dat klimaatverandering het probleem van onze generatie zou worden. Iedereen kan de hitte, de droogtes en de stormen voelen. Ik denk dat we daarom onze achtergronden in technologie en biologie zijn gaan combineren. Met het doel om iets te bouwen dat op zijn minst een beetje zou kunnen helpen."
Je wilt technologie en biologie samenvoegen voor een hoger doel. Welk doel is dat?
Alexis: "We willen cel voor cel groeien naar een betere toekomst. In ons geval willen we een revolutie teweegbrengen in het wereldwijde materiaalgebruik en betere oplossingen vinden om elke materiaalsoort te produceren. Door te kijken naar en te leren van de biologie bedenken we betere alternatieven voor commerciële toepassingen. Wij geloven dat je beide kunt doen: voor onze planeet zorgen en tegelijkertijd nieuwe commerciële oplossingen introduceren. Het kan de volgende generatie van het kapitalisme zijn. Want kapitalisme gaat niet weg, maar we hebben deze verschuiving naar duurzamere manieren wel nodig."
Axel: "We hebben verschillende waarden waar we naar leven. Een daarvan is meer doen met minder. De natuur is ons beste voorbeeld, die is heel efficiënt. Wij mensen zijn dat niet. Een voorbeeld is voedselverspilling: we gooien dertig procent van ons voedsel weg. Dat is niet efficiënt. Een andere waarde is om met de natuur samen te werken in plaats van ertegen. We willen economische groei loskoppelen van koolstofuitstoot. We geloven dat we technologie kunnen gebruiken die veel dichter bij de natuur staat en dat we een nieuwe vorm van beschaving kunnen creëren, met een betere kwaliteit van leven."
Alexis: "Het is een heel nieuw paradigma voor productie. Traditionele productie is gebaseerd op mijnbouw: je ontgint of wint een materiaal, je gebruikt het, je dumpt het en daarna vergeet je het. Wij willen dat veranderen in een circulaire methode."
De les is dat cellulose een magisch materiaal is!
Welke les hebben jullie geleerd van de biologie en hoe vertaal je dat naar technologie?
Alexis: " De les is dat cellulose een magisch materiaal is! Cellulose is het meest geproduceerde polymeer op aarde. Een heel zuiver en natuurlijk materiaal. Overal waar je kijkt, bestaat de natuur uit cellulose. Het geeft planten en bomen structurele steun, helpt ze hun vorm te behouden en bestand te zijn tegen druk van buitenaf. We bedachten dat er een reden moet zijn waarom moeder natuur cellulose als bouwsteen kiest."
Axel: "Cellulose is een aan elkaar geplakte keten van glucose, of suikers. Zo'n keten wordt een polysacharide genoemd. Cellulose is de zuiverste vorm, maar er zijn veel polysachariden. Zoals chitine, waaruit de schelpen van zeevruchten of het exoskelet van insecten zijn opgebouwd. Of lignine. Als je plantaardig materiaal ziet:
hoe zachter het is, hoe minder lignine het heeft. Een blad bestaat voor honderd procent uit cellulose. De schors van een boom bestaat voor ongeveer dertig procent uit lignine. Dus als je cellulose combineert met lignine, krijg je lignocellulose, wat hout is. En zo, door cellulose te combineren met verschillende materialen, kun je alles maken wat je in de natuur ziet. Het mooiste is dat je deze materialen ook in een laboratorium kunt maken. Cellulose is als een blanco canvas waarmee we van alles kunnen ontwerpen. We kunnen zo veel industrieën beïnvloeden."
Alex: "We hebben een zeer efficiënte manier gevonden om zuivere cellulose te produceren, gemaakt door bacteriën die zich voeden met suiker uit afval van de fruitteelt. De bacteriën zetten suiker om in kleine cellulosevezels: bacteriële cellulose. Nu is het fruitafval, namelijk mangoschillen van de enorme productiefaciliteiten hier in Mexico. Maar overal op de planeet waar mensen zijn is er landbouw en dus afval dat we kunnen gebruiken. Zolang het maar glucose bevat, dus suiker. Het is een plug and play oplossing. Je kunt dit toepassen op elke locatie waar voedselafval is."
Dus jullie hebben een natuurlijke en milieuvriendelijke materiaal-oplossing gevonden: bacteriële cellulose. Welke industrieën wil je ermee veranderen?
Axel: "Op dit moment richten we ons op de leerindustrie. Ons huidige materiaal is een goed alternatief voor leer. Het is zelfs duurzamer dan andere alternatieven, zoals mycelium, omdat het veelzijdiger is en een langere levenscyclus heeft. En het is veel beter schaalbaar. Het is gemakkelijk aan te passen qua kleur, textuur en waterbestendigheid. Het biedt een luxe, duurzame textieloptie."
Alexis: "Leer wordt veel gebruikt in verschillende sectoren, zoals mode, sportkleding en auto's. Het is een grote en wereldwijde markt. Maar in de toekomst zouden we bacteriële cellulose voor veel verschillende dingen kunnen gebruiken. We kunnen er ook papier van maken voor de pulpindustrie. Dat is een enorme industrie die afhankelijk is van bossen die dertig of veertig jaar groeien. In plaats daarvan kunnen we in twintig dagen pure cellulose uit afval halen! Op schaal, zonder bomen te kappen. En zonder zuur toe te voegen."
Wat kan de impact zijn van jullie oplossing op de leerindustrie?
Axel: "Ik wil er graag op wijzen dat we ons hebben gericht op een oplossing die zo veelzijdig is dat het meerdere industrieën kan beïnvloeden. Maar we hebben besloten om te beginnen met een zeer grote industrie zoals de leerindustrie, omdat leer zo veel wordt gebruikt in allerlei consumentenproducten. Alle veganistische leeropties op de markt bevatten tegenwoordig kunststoffen, wat ook niet duurzaam is. Wij noemen dat ‘pleather’ (plastic leather, red.). Elk jaar worden er wereldwijd ruim twee miljard vierkante meter leer en ‘pleather’ geproduceerd.
Wij bieden een nieuw biologisch substraat, nanocellulose. Er komt geen plastic aan te pas. En we kunnen dit kleuren met dezelfde infrastructuur van leerlooierijen, waardoor schaalvergroting een optie is zonder enorme investeringen. We kunnen zelfs brouwerijen gebruiken, omdat het een vloeibaar proces is. We kunnen de hele industrie revolutioneren.”
Alexis: "Voor de leerindustrie hebben we een kleine berekening gemaakt. Als je alleen het mango-afval in Mexico zou omzetten naar Celium-textielproductie, zouden we ongeveer 50% van de wereldwijde leerproductie kunnen leveren. En dit is alleen het mango-afval, alleen in Mexico. Toen we een levenscyclusanalyse deden, werd bevestigd dat onze oplossing het meest duurzame biomateriaal of textiel ter wereld is. Het is zelfs duurzamer dan andere alternatieven, zoals mycelium, omdat het een langere levenscyclus heeft. Dit is zo duurzaam en circulair als het maar kan."
Kun je ons meer vertellen over hoe je Celium produceert als alternatief voor leer?
Axel: "Zeker! We gebruiken mangoschillen van enorme fabrieken in Mexico die voedsel verwerken en verpakken. Ze gooien tonnen en tonnen van deze schillen weg. We voegen het fruitafval toe in een incubator, een enorme ruimte die erg lijkt op een kas, met een gecontroleerd klimaat. Hier wordt het afval omgezet in voedsel voor de bacteriën. Afhankelijk van de uiteindelijke dikte van het leer dat je wilt, leggen we het er tien tot twintig dagen in. We 'groeien' het materiaal en daarna kunnen we het oogsten. Wat eruit komt is een hydrogel die eruitziet als een stuk vlees."
Alexis: "Daarna komt de tweede fase in de productiefabriek, wat een looierij is. Het is dezelfde apparatuur die je traditioneel zou gebruiken, maar met een andere chemie omdat het een ander materiaal is. We gebruiken veel minder water, veel minder energie en niet-giftige chemicaliën. We gebruiken geen metalen zoals chroom of aluminium of aldehyden. We kweken in feite bacteriën om nanocellulose voor ons te produceren en vervolgens looien we de nanocellulose om het om te zetten in een nieuwe stof die kan worden gebruikt als een alternatief voor leer. We noemen dit afgewerkte materiaal Celium™ - Premium Cultivated Cellulose. We halen alle grondstoffen uit een straal van zestig kilometer. Niet alleen het fruitafval, maar ook de groene chemicaliën die we gebruiken om het te looien."
De wereldwijde markt voor lederwaren werd in 2021 gewaardeerd op USD 419,5 miljard en zal van 2022 tot 2030 naar verwachting groeien met een CAGR van 6,2% tot ongeveer USD 720,8 miljard.
We gebruiken mangoschillen van enorme fabrieken in Mexico die voedsel verwerken en verpakken.
Verkopen jullie dit materiaal al? Zijn er al producten op de markt die gemaakt zijn van Celium?
Alexis: Ja, maar we verkopen zelf geen eindproduct aan de consument. Dat gezegd hebbende, GANNI, een van de populairste merken uit Denemarken, werkt al met ons samen. Ze hebben een "Celium™" blazer uitgebracht en een aantal prototypes van tassen die werden tentoongesteld tijdens de Copenhagen Fashion Week in januari. Ze zijn nu bezig om Celium™ op te nemen in hun collectie voor 2025. We krijgen veel reacties dat mensen het materiaal mooi vinden. Voor ons zijn deze prototypes en andere bevestigingen in de echte wereld erg belangrijk.
Axel: We hebben succesverhalen nodig als die tussen biomateriaal-bedrijven als Polybion en wereldwijde, iconische merken als GANNI. Dit zijn echt bakens van hoop voor duurzamere materialen in de wereld. Samen kunnen we laten zien dat dit soort technologieën kunnen worden ingezet om op zeer grote schaal prachtige producten te maken.
Ben je er klaar voor dat meer merken jouw textiel gaan gebruiken?
Alexis: "Ja. Alleen we werken niet met iedereen, we hebben een lijst van klanten met solide duurzaamheidsdoelen waar we mee willen werken en die met ons willen samenwerken. Die lijst blijft groeien en er worden er meer uitgenodigd."
Axel: "We vinden het onze verantwoordelijkheid om een materiaal te ontwerpen dat goed presteert, lang mee gaat en ecologisch duurzaam is. We geven een klant, bijvoorbeeld een modemerk, Celium om mee te werken als alternatief voor het leer dat ze normaal zouden gebruiken. Maar Celium is waarschijnlijk slechts een van de materialen die ze nodig hebben voor hun product. Het is hun beslissing en verantwoordelijkheid hoe ze het gebruiken. Dit betekent dat de duurzaamheid van een eindproduct afhangt van het merk dat ons materiaal gebruikt. Elk merk heeft andere doelen en eisen, en wij willen hen helpen om positieve veranderingen door te voeren."
Zijn er andere uitdagingen waarmee onze community je kan helpen?
Alexis: "Ik zou zeggen dat het volgende belangrijke ding voor ons is om ons klaar te maken voor commerciële collecties uit de mode-industrie. We werken er hard aan om de nieuwste uitdagingen op te lossen, zodat we klaar zijn voor meer en grotere merken."
Axel: "We zijn er bijna. Om op grotere schaal te kunnen produceren moet ons materiaal presteren, esthetisch aantrekkelijk zijn en duurzaam zijn. Ons materiaal wordt al industrieel geproduceerd, maar we willen onze looimethoden verbeteren. Omdat de cellulose die we produceren hydrofiel is, wat betekent dat het water absorbeert, kan de coating afbladderen in vochtige omstandigheden. We hebben meer tijd nodig om de meest geschikte methoden te vinden. De leerindustrie heeft ook veel tijd genomen voor onderzoek en ontwikkeling, dus ik denk dat we op de goede weg zijn."
Alexis: "En wat we maken moet de consument aanspreken. De producten die met ons materiaal worden gemaakt moeten sexy, cool en mooi zijn. Celium™ vertegenwoordigt een nieuwe categorie met gloednieuwe esthetiek die je niet zou kunnen krijgen met leer of plastic. Het is gemakkelijk aan te passen qua kleur, textuur en waterbestendigheid en biedt een luxe, duurzame textieloptie. Het is echt belangrijk voor ons om klanten als GANNI te hebben die dapper genoeg zijn om deze nieuwe esthetiek te omarmen en op de markt te brengen. Ze kunnen ons helpen om bewustzijn te creëren en mensen een nieuw beeld te laten vormen van hoe leer eruit zou moeten zien en aan zou moeten voelen, en waar het vandaan zou moeten komen. Nieuwe dingen uitproberen."
Wat is de boodschap die jullie willen delen met iedereen die dit interview leest?
Axel: "Ik zou zeggen dat de boodschap is dat er een betere beschaving mogelijk is die kan samenvallen met de natuur. We moeten afleren wat we hebben geleerd over materialen en productiemethoden, want we hadden het mis. Er zijn betere manieren, die met de natuur samenwerken in plaats van ten koste van haar te gaan, we moeten onze ogen openen en ze gaan zien."
Alexis: "Ja. Ik denk dat de volgende golf van consumentenproducten uit de natuur kan komen. We moeten in overeenstemming met de natuur ontwerpen en nieuwe ideeën verspreiden. We kunnen producten ontwerpen met biologie en omvang in gedachten bij elke stap van het proces, waardoor we veel van de problemen die onze beschaving heeft met materialen kunnen oplossen. Door dit te doen, kunnen we een nieuwe beschaving creëren. Kortom, we moeten samenwerken met de natuur om de volgende golf van zeer coole toepassingen te bedenken."