10 walgelijke materialen gebruikt voor geweldige innovaties

Niet alles dat glinstert is goud. In feite zijn enkele van de meest verbazingwekkende en revolutionaire prestaties aan de horizon ook de meest maag-karnen.

10 Elektrische stroomvoorziening

De Japanners staan ​​bekend om hun langere levensduur. Centenarians komen vaker voor onder hen dan waar ook ter wereld, en 65-plussers vormen een kwart van hun totale bevolking. Met een bijna negatief geboortecijfer en de jaarlijkse groei van de ouderenpopulatie is de verkoop van luiers voor volwassenen een recordhoogte. Het weggooien van deze gebruikte luiers kan nogal een probleem zijn, omdat ze niet gemakkelijk degraderen en kostbare ruimte in de vuilstort innemen. Het verbranden van ze verbruikt te veel brandstof en beschadigt het milieu.

Gelukkig heeft een Japans bedrijf genaamd Super Faiths een nieuwe technologie ontworpen die het probleem van de verwijdering van luiers efficiënt oplost. De luiers worden eerst in een machine geplaatst die ziekteverwekkers doodt, waarna ze worden gebruikt als schone brandstof voor elektriciteitsproductie. Het Super Faiths-systeem vermindert de CO2-uitstoot met 40 ton per jaar. Verschillende ziekenhuizen en centra voor ouderenzorg maken nu gebruik van de technologie, waardoor ze geld besparen op hun elektriciteitsrekening en tegelijkertijd hun ecologische voetafdruk verkleinen.

9Zwembad als kunstmatige sneeuw

De wintersportindustrie is big business. Alleen al in de Verenigde Staten genereert het jaarlijks $ 66 miljard en duizenden banen. Echter, met het broeikaseffect in volle gang, hebben skigebieden de hitte gevoeld. Afnemende sneeuwval is zo'n probleem geworden dat experts voorspellen dat slechts de helft van de 103 skigebieden in Amerika de komende 30 jaar open zal blijven.

Met geen onmiddellijk antwoord op de klimaatverandering hadden de resorts een snelle en (letterlijk) vuile oplossing voor hun probleem nodig. Een truc die ze uit de mouwen steken zijn sneeuwmachines, maar het maken van kunstsneeuw vereist enorme hoeveelheden water en elektriciteit. Omdat een groot deel van Amerika ook te kampen heeft met droogte als gevolg van de veranderende weerspatronen, is het gebruik van zoet water niet haalbaar. Daarom hebben sommigen zich tot rioolwater gewend.

Hoewel het water eerst wordt behandeld om schadelijke verontreinigingen te verwijderen voordat het door de machines voor het maken van sneeuw gaat, is niet iedereen tevreden met de rioolsneeuw, omdat het nog steeds sporen van chemicaliën en andere onzuiverheden bevat die gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken. Helaas vinden resorts dat ze geen andere opties meer hebben.

8Feiten aangedreven auto's

Het bezitten van een auto kan tegenwoordig behoorlijk lastig zijn. Met de onrust in het Midden-Oosten, de economische neerwaartse spiraal van de afgelopen jaren en de geleidelijke uitputting van onze olievelden, zijn de benzinekosten met sprongen gestegen, om nog maar te zwijgen van de zeer ernstige milieueffecten veroorzaakt door het gebruik van olie als een energiebron.

Met deze problemen in het achterhoofd zoeken onze beste wetenschappers naar alternatieve energiebronnen om onze auto's van stroom te voorzien. Sommigen hebben elektriciteit gesuggereerd, maar aangezien een groot deel van onze elektriciteit nog steeds uit steenkool en aardolie komt, gaat de zoektocht naar een duurzamere krachtbron gewoon door. In het midden van deze crisis heeft minstens één persoon gedacht: "Waarom niet iets gebruiken dat mensen gratis in overvloed produceren?" Deze geweldige stap van logica gaf ons kakkracht.

Voor het opwekken van kracht uit ontlasting moet de fabrikant eerst wat afvalwater verzamelen en vervolgens de vaste stoffen uit de vloeistoffen verwijderen. De vaste stoffen of biologische vaste stoffen worden vervolgens gebombardeerd met microben die de vaste stoffen opeten en gassen verdrijven (meestal methaan en koolstofdioxide). Het methaan gaat vervolgens door een machine die de waterstofatomen van de koolstofatomen scheidt. Omdat waterstof licht ontvlambaar is en schoon brandt, is het een zeer effectief alternatief voor fossiele brandstof.

De Fountain Valley-afvalfaciliteit in Orange County Sanitation District in Californië heeft deze nieuwe technologie al getest en uitstekende resultaten opgeleverd, waardoor de auto-industrie zijn productie van waterstofauto's heeft bespoedigd. In 2005 is Hyundai van plan om een ​​voertuig vrij te geven dat op waterstofvermogen werkt met efficiëntere motoren die soepeler en langer kunnen lopen, op 483 kilometer (300 mijl) per tank. Andere grote autofabrikanten volgen in hun voetsporen.

"Wacht even", zou je je kunnen afvragen, "is waterstof niet gevaarlijk?" Niet helemaal. Waterstof is misschien veiliger dan benzine in onze auto's. Bij een auto-ongeluk veroorzaakt een gescheurde tank benzine op de grond, waar het gemakkelijk kan worden ontstoken. Aan de andere kant verdampt waterstof gewoon. Waterstof is ook niet-toxisch en milieuvriendelijk, in tegenstelling tot benzine.

7 paddestoel huizen en verpakkingen

Naturalisten hebben gedroomd van de dag dat we onze gebouwen kunnen laten groeien als planten, en het lijkt erop dat die dag misschien niet ver weg is. Onderzoekers hebben een levensvatbaar materiaal gevonden dat is gegroeid uit schimmels die binnenkort het beton kunnen vervangen. Het verbazingwekkende nieuwe materiaal komt van de dunne witte vezels, genaamd hephae, die als wortels fungeren. Deze kleine filamenten vertakken ondergronds en vormen een verbazingwekkend netwerk dat mycelium wordt genoemd. Wanneer schimmels dicht op elkaar worden gepakt, vormt het mycelium een ​​strakke en compacte massa die, wanneer gedroogd en verwerkt, als stenen kan worden gebruikt. Wat overblijft, is een product dat sterker is dan beton, niet-toxisch en zelfs bestand tegen vuur en schimmels.

Eén bedrijf is al met deze nieuwe technologie begonnen om gebouwen te maken die letterlijk van de grond af aan zijn gegroeid, inclusief deze cool ogende toren. Beter nog, het materiaal kan worden gebruikt voor een breed scala van andere doeleinden, zoals het vervangen van kunststoffen en piepschuimen als verpakkingsmateriaal, meubels en zelfs sommige auto-onderdelen. Dit zal niet alleen onze ecologische voetafdruk verkleinen, maar ons ook een beter product geven dat goedkoper is, vrij is van giftige chemicaliën en duurzamer is. Producten gemaakt van dit materiaal zijn zelfs stortbaar, omdat het biologisch afbreekbaar is met de aanwezigheid van de juiste microben.

6Snail Poop Flooring

Recycling kan alleen zoveel. Na vier tot zes reizen naar de recyclingfabriek kan papier niet meer worden gebruikt. De vlezige overblijfselen van het papier zijn in wezen waardeloos, dus worden ze in de vuilstort gegooid. Een Nederlandse ontwerper genaamd Lieske Schreuder heeft misschien een innovatieve oplossing voor het probleem: slakken en hun uitwerpselen. Het werkt omdat slakken vegetatie eten, zoals paddenstoelen, gras en plantenschors. Omdat papier voornamelijk is gemaakt van houtvezels, houden de slakken ervan om het weg te knabbelen.

Schreuder experimenteerde met slakken toen ze merkte dat de uitwerpselen van slakken met gekleurd papier dezelfde kleur kregen, omdat het lichaam de pigmenten afkeurde. Ze ontdekte ook dat slakkenkeuken, wanneer ze worden ingedrukt en gedroogd, kunnen worden omgezet in tegels die perfect zijn voor vloeren. Door duizenden slakken te gebruiken en te experimenteren met een verscheidenheid aan kleuren, heeft Schreuder een breed scala aan tegels in levendige tinten geproduceerd. Deze technologie verlengt de levensduur van papier met minimale ecologische schade en zet slakken goed in.

5Urine Energy Drinks

Een bijzonder probleem voor astronauten die in de ruimte leven, is hun drinkwater. Omdat raketten maar een beperkte hoeveelheid lading naar de ruimte kunnen vervoeren, is water daar een schaars goed, dus onze ruimtevaarders worden gedwongen op vreemde manieren te recyclen. Ruimtestations hebben al een gecompliceerd systeem om de urine, het zweet, het ademhalingsvocht en waswater van de astronauten om te zetten in iets drinkbaars. Dat klinkt misschien vies, maar de kwaliteit van dit water overtreft eigenlijk veel wat we hier op aarde drinken.

Maar maandenlang niets anders dan gerecycled water drinken, kan vervelend zijn. Voor sommige variëteiten, evenals een dosis van de broodnodige mineralen, ontwikkelde NASA een nieuw systeem dat urine in een energiedrank omzet. Bij een proces dat osmose wordt genoemd, wordt de urine door een membraan geforceerd dat het water scheidt van de grove vloeistof voordat het wordt gemengd met suiker en andere standaard energiedrankingrediënten.

Omdat dit proces geen elektriciteit vereist, werkt met elke vloeistof en gebruiksvriendelijke apparatuur die in een enkele zak kan worden verpakt, is de praktische toepassing ervan eindeloos. Soldaten kunnen het tijdens missies bij zich dragen, waardoor ze minder spullen in de strijd kunnen dragen en ze daar kunnen houden zolang het nodig is om de klus te klaren. Avontuurzoekers kunnen het ook meenemen op uitstapjes waar drinkbaar water schaars is. Het kan zelfs worden verzonden naar gebieden met natuurrampen of andere noodsituaties, waar watervoorzieningen zijn beschadigd of vervuild.

4 Natuurlijke vanillearomatisering

Wat betreft smaken en geuren, is vanille net zo iconisch als chocolade en koffie. Maar in tegenstelling tot die extracten, die afkomstig zijn van boomzaden, komt vanille uit orchideepods van het geslacht met dezelfde naam. Het kweken van orchideeën is niet zo eenvoudig als het kweken van bomen, omdat ze gevoeliger zijn voor de grillen van het weer en de verwoestingen van ongedierte. Vanwege het lage aanbod en de grote vraag naar vanille, begonnen bedrijven die hun prijzen laag wilden houden, te zoeken naar voedselwetenschappers voor goedkopere bronnen.

Vanilline, de organische verbinding die primair verantwoordelijk is voor de kenmerkende smaak en geur van vanille, werd in de jaren 30 voor het eerst op grote schaal gesynthetiseerd uit lignine, dat is afgeleid van pijnboompulp. In de afgelopen decennia is synthetische vanilline geproduceerd uit petrochemicaliën, die over het algemeen niet in een positief daglicht worden gesteld. De markt voor vanilline-alternatieven was wijd open.

Het eerste natuurlijk geproduceerde alternatief, afgezien van houtpulp, was castoreum, dat afkomstig is van de anale geurklieren van bevers. Deze stof wordt eigenlijk gebruikt voor een alarmerend aantal commerciële doeleinden, waaronder frambozen- en aardbeienaroma. Het wordt zelfs gebruikt in sigaretten voor die kenmerkende geur. Omdat de bevolkingspopulatie echter afneemt en castoreum uit een bever haalt zonder te doden, is het hard werken, maar deze vervanger heeft nooit echt ingang gevonden in de vanille-industrie.

Ondanks vele grote tegenvallers is uiteindelijk een groene oplossing voor het vanille-dilemma geïdentificeerd, dankzij Mayu Yamamoto van het International Medical Center of Japan. Ze ontwierp een methode om vanilline te maken uit een overvloedige, milieuvriendelijke en hernieuwbare hulpbron: koeienmest. Het blijkt dat lignine overvloedig aanwezig is in koepoep, en als extra bonus is het proces om het te extraheren veel goedkoper en kost het minder tijd dan traditionele methoden en bronnen. Ze kreeg zelfs een Ig Nobelprijs voor haar onderzoek. Jammer genoeg lijkt de vanille-industrie er niet zo happig op om het in hun producten te gebruiken, en alle hoop die we in de nabije toekomst voor milkshakes met vanille-koeienmest hebben, zou onstuimig zijn.

3High-Tech Future Food

Vanaf 2012 klokte de wereldbevolking op meer dan zeven miljard. Tegen 2024 zullen we acht miljard bereiken, en negen miljard in 2050. Behoudens een catastrofale gebeurtenis die onze bevolking aanzienlijk zal verminderen, zullen al die extra mensen die moeten worden gevoed het milieu zwaar belasten en de schaarse middelen verder verminderen. Met dit in het achterhoofd, beginnen sommige mensen op zoek te gaan naar alternatieve voedselbronnen om toekomstige honger af te wenden.

Een van de meest veelbelovende (en ook de meest walgelijke) alternatieve voedselbronnen die momenteel worden bestudeerd, zijn insecten. Het zijn naar hun lof goede bronnen van voeding en ze kunnen sneller en goedkoper worden gefokt dan koeien of varkens. Het fokken van vee is ook ecologisch schadelijk, aangezien vee een verbazingwekkende hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer vrijgeeft, waardoor insecten een groenere keuze worden. Sommige delen van Azië en Afrika hebben al kleine beestjes op het menu, maar voor de rest van de wereld is de gedachte een griezelige kriebelaar in onze mond te stoppen een enorm vooruitzicht.

Onderzoekers van de London South Bank University werken eraan om nieuwe technologie toe te voegen in de mix, in de hoop de angst van het publiek voor het eten van insecten te verminderen. In de procedure die ze hebben ontwikkeld, worden de insecten eerst vermalen tot poeder en vervolgens gecombineerd met andere ingrediënten, waarna het mengsel wordt verwerkt via een 3D-printer, wat resulteert in koele en verleidelijke eetbare ontwerpen. Ze hopen dat het veranderen van het uiterlijk van het eten van akelige beestjes naar hippe lekkernijen de consument een betere indruk zal geven, waardoor ze worden aangemoedigd om beestjes te proberen als onderdeel van hun dagelijkse dieet.

2Foreskin Alles

Gedurende de hele geschiedenis van de mensheid was de voorhuid en de vraag of hij die moest houden of af moest maken een controversiële kwestie. De Romeinen aanbaden voorhuid en veroordeelden zelfs een consul ter dood omdat hij zich had laten besnijden. De Grieken waren ook fans, waarvan bekend is dat ze ze vastbinden tijdens de Olympische spelen omdat het zien van de punt van de penis als aanstootgevend werd beschouwd. De afstammelingen van Abraham daarentegen gaven er de voorkeur aan hen te laten afsnijden om hun verbond met God aan te duiden, en christenen volgden al snel deze traditie. Eén verhaal in de Bijbel vertelt zelfs over God die probeerde Mozes te doden omdat zijn zoon onbesneden was. Het debat duurt tot op de dag van vandaag voort, omdat wetenschappers de verdiensten van beide standpunten betwisten.

Wat dit met wetenschappelijke vooruitgang te maken heeft, heeft vooral te maken met wat er met de voorhuid gebeurt nadat deze is verwijderd. Voor het grootste deel wordt het gewoon weggegooid met de prullenbak. Soms wordt de voorhuid echter gered voor de vele nuttige doeleinden die het kan dienen, vooral als het van een pasgeboren baby komt. Wetenschappers kunnen pasgeboren voorhuid gebruiken om te groeien tot vier hectare nieuwe huid die kan worden gebruikt voor huidtransplantaties. Het nemen van de huid van een brandwondpatiënt kan een pijnlijke procedure zijn die vaak niet de benodigde hoeveelheid huid oplevert, dus pasgeboren voorhuid is nu een gebruikelijke toevoeging. Bovendien is het minder waarschijnlijk dat voorhuidcellen een infectie veroorzaken en worden ze door het lichaam van de patiënt afgewezen dan andere soorten gedoneerde huid.

De voordelen van baby voorhuid stoppen daar ook niet. Het is ook een veelgebruikt ingrediënt in anti-verouderingsproducten die beloven rimpels weg te houden. Voorhuid is een goede bron van fibroblastcellen, die de huidverstevigende eiwitten collageen, elastine en hyaluronzuur produceren. Anti-aging producten gemaakt van voorhuid zijn zo effectief dat men zelfs Oprah's zegel van goedkeuring heeft.

1Vaccins van afgebroken foetussen

In het begin van de jaren 60 veranderde een ogenschijnlijk onbelangrijke gebeurtenis de wereld en redde talloze levens. Twee vrouwen, één uit Engeland en één uit Zweden, besloten abortus te plegen. Wat deze helaas vaak voorkomende gebeurtenis opviel, is dat bepaalde cellen die uit de foetussen werden genomen, naar twee onderzoeksfaciliteiten werden gestuurd, respectievelijk Medical Research Council en het Wistar Institute. De cellen werden gebruikt als de basis voor vaccinonderzoek dat vaccins produceerde voor rodehond, polio, hondsdolheid, waterpokken, hepatitis A en nog veel meer. Meer dan 40 jaar later worden deze twee sets foetale cellen nog steeds gebruikt in onderzoek naar levensreddende geneesmiddelen.

Het maken van vaccins voor virussen in plaats van bacteriën is lastig, omdat virussen alleen in cellen groeien. Volwassen menselijke cellen zijn niet levensvatbaar voor dergelijk onderzoek, aangezien cellen van organen die al volledig zijn ontwikkeld slechts ongeveer 50 keer kunnen repliceren voordat ze sterven. Foetale cellen daarentegen zijn in essentie onsterfelijk, met de mogelijkheid om schijnbaar oneindig te repliceren. Ze zijn ook steriel, waardoor ze ideaal onderzoeksmateriaal zijn.