Ексклузивно Астронавтът Майкъл Лопес-Алегрия с лекция във Физическия факултет

Копривата - ценна храна и заместител на синтетичните влакна и памука

Климатека Последна промяна на 07 май 2024 в 14:47 2645 0

Копривата е ценна храна и може да се използва като заместител на синтетичните влакна и памука

Кредит Adobe Stock Images (свободен лиценз)

Копривата е ценна храна и може да се използва като заместител на синтетичните влакна и памука

Копривата може да бъде заместител на синтетичните влакна и памука, като в същото време може да намали въглеродния отпечатък в текстилната индустрия

Текстилната промишленост, особено производството на облекло, има значителен принос за глобалните емисии от парникови газове – всеки тон дрехи генерира приблизително около 26,2 тона еквивалент на въглероден диоксид. Въпреки множеството познати приложения на копривата, е малко известен факт, че тя може да се използва и в текстилната индустрия. Изследванията доказват, че съществуват високопродуктивни клонове на влакнеста коприва, които фиксират значително количество въглерод от надземна биомаса, като по този начин могат да допринесат за намаляване на емисиите на парникови газове. Копривата е универсален материал и може да се смесва с други влакна, за да се получат различни смеси, освен това е с най-висока якост на опън, спрямо останалите естествени влакна. Копривата се отглежда в България и е сравнително лесна за култивиране, като за разлика от конопените влакна, няма правен проблем с отглеждането ѝ.

Въпреки че модата може да изглежда като страничен проблем, тя представлява значителен риск за нашата планета, освен ако не премине към по-устойчиви процеси. Проучване в Обединеното кралство от неправителствена организация за борба с климата – Wrap, показва, че всеки тон дрехи генерира приблизително 26,2 тона еквивалент на въглероден диоксид. Използването на позабравени естествени влакна с растителен произход сериозно може да намали въглеродния отпечатък в тази индустрия.

Мащабът на използване на естествени и устойчиви влакна се разшири през последните няколко години, преоткриха се стари и традиционни материали, които бяха пренебрегвани за сметка на памука или синтетичните влакна. Нарастващият фокус върху устойчивостта в модната индустрия, обърна вниманието към тези влакна и доказа, че те са отлично решение за намаляване обемите на употреба от памук и изкуствени материали, като полиестер или вискоза. Едно такова влакнодайно растение е известната ни коприва, местно за Европа и България тревисто многогодишно цъфтящо растение.

Копривата има способност за улавяне на въглерод

Въглеродът е съществен елемент в селскостопанското производство, където навлиза в цикъла на фермата от атмосфера чрез растителната фотосинтеза, фиксира се в почвата и излиза като продукция от различните селскостопански култури. Концептуално, включването на улавянето на въглерод в почвата и вегетативното му, надземно фиксиране (т.е. фотосинтеза) в рамките на агрохранителните системи има връзка с бъдещите въглеродни пазари и е от съществено значение за осигуряване на контрол на емисиите на парникови газове и използване на пълния им потенциал за участие в действия ни по климата. 

Като част от естествения въглероден цикъл на сушата, въглеродният диоксид се поема от растенията и микроорганизмите, съхранява се в биомаса, мъртва дървесина и почви и в крайна сметка се освобождава обратно в атмосферата чрез дишане. Това е познатият ни от уроците по биология кръговрат на въглерода в природата.

„Поглътител на въглерод“ (carbon sink) е всеки процес, метод или обект, в който се извлича повече въглероден диоксид, отколкото се отделя в атмосферата. Тези поглътители се срещат в природата като компоненти на кръговрата на въглерода и са познати като естествени. Най-простият пример са растенията, които чрез фотосинтезата поглъщат въглероден диоксид от атмосферата.

Технически погледнато, цялото земеделие е въглеродно, при което въглеродния диоксид се прехвърля от атмосферата към растенията, които го стабилизират в почвата и го фиксират в надземна биомаса. За устойчивото селскостопанско производство неутрализирането на дейността в обработваемата земя може да намали въздействието на земеделието върху околната среда.

Изследванията доказват, че конопът и влакната от коприва могат да бъдат обещаващи кандидати за намаляване на емисиите на парникови газове.

Свойствата на копривата за поглъщане на въглерод в рамките на добива на сухо вещество са научно изследвани и са под формата на въглеродните запаси в стъблата в количества средно от 3719 kg/ha (килограма на хектар). Разликата между клонoве от коприва с високо съдържание на фибри и растения от дива коприва е значителен по отношение на концентрацията на въглерод като добив на сухо вещество. 

Въглеродът, фиксиран от високо продуктивни клонове на влакнеста коприва в надземна биомаса е между 4882 – 5389 kg ha-1, за сравнение при дивата коприва, е малко над 2000 kg ha. Ориентировъчно, хектар засят с коприва може да поглъща и фиксира между 2000 и над 5000 кг въглероден диоксид годишно. Което е потенциал равен на този при индустриалния коноп (около 5000 кг/СО2 на хектар).

Възможност за фиксиране на въглерод в надземна биомаса килограм/ хектар (kg/ha)
Коприва 2000 – 5000
Стари гори1 12000 
Коноп 5000

Таблица 1: Възможност за фиксиране на въглерод в надземна биомаса от различни източници. Източник: авторът

Защо копривата може да бъде добра алтернатива в текстилната индустрия?

Копривата е един от най-старите източници на растителни влакна, използвани от човечеството, но до голяма степен е изчезнал от търговска употреба през 20-ти век. Въпреки това копривата има много свойства, които водят до възраждане на интереса към употребата на добиваните от нея фибри през 21 век. 

Всъщност хората използват влакната от коприва по този начин от около 2000 години, като най-ранните находки са от бронзовата епоха във Волдтофте, Дания. Има също доказателства за производство на тъкани от коприва от цяла Европа, включително Скандинавия, Полша и Германия, както и в Русия, Китай и Япония.

Използването на влакна от коприва за облекло намалява от 16-ти век насам, когато памучната промишленост започва да се разраства, тъй като е по-лесно и по-удобно за прибиране на реколтата. В Полша влакната от коприва са били използвани до 17-ти век, за да бъдат заменени с коприна, а в Шотландия влакната от коприва са били използвани до 19-ти век, където са били известни като Scotch Cloth. По време на Първата световна война има кратко възраждане на влакната от коприва в Германия, където са използвани за изработване на униформи за войската, поради недостига на памук по онова време.

Днес употребата на влакна от коприва отново се увеличава, като необходимостта от устойчиви, естествени влакна става все по-остра. Копривата е биоразградима, което я прави препоръчителна пред изкуствените влакна като найлон, акрил и полиестер. Тя също така е по-малко ресурсоемка за обработка от памука, така че е по-благоприятна за екологичното състояние на планетата.

Влакната от коприва имат най-високите свойства на опън спрямо останалите естествени влакна. 

“cN/Tex” е единица, която позволява да се определи еластичния капацитет на текстил или конец. Границата на еластичност на даден материал се определя от силата в cN/Tex, която той може да поддържа и след това да се върне в първоначалната си форма, без деформация. Влакната от коприва имат отлични свойства на опън поради обемната част на целулоза, която съдържат. Тяхната стойност е от 40 – 50 cN/tex, като в таблицата по-долу е представено сравнение с други материали. 

Текстилни влакнаСвойства на опън (cN/Tex)
Полиестер 60
Влакна от коприва 40 – 50
Коноп 22 – 30
Лен 20 – 23
Памук 16 – 17

Таблица 2: Свойства на опън на различни текстилни влакна. Източник: авторът

Освен това, за разлика от конопените влакна, няма правен проблем с отглеждането на коприва, което прави растението напълно легална култура. 

Подобно на конопа, копривата също използва много по-малко вода и никакви пестициди за отглеждане в сравнение с памука. Тя е многогодишно растение – което означава, че може да се събира всяка година – има висок темп на растеж, което я прави бързо възобновяем ресурс. 

Снимка 1: Прежда и тъкан от коприва. Източник 

Описание и характеристики

Копривата е сравнително лесна за култивиране, особено в умерен климат. Тя е космополитен вид, който се среща естествено в много региони по света и затова поддържа много широк спектър от екологични ниши. Тя е относително устойчива на вредители и болести. Може да се отглеждат на маргинална терени, включително райони, замърсени с органични или неорганични замърсители, и може потенциално да играе роля в намаляването на рисковете от замърсители за хората, водата и почвите. 

Копривата (Urtíca dióica) е многогодишно тревисто растение с мощни корени и дълго хоризонтално разклонено коренище. Достига височина 60 – 200 см (при идеални климатични условия и висока гъстота на растенията на мястото на растеж).

Снимка 2: Коприва външен вид на растение. Източник

Приложения

Копривата е годна за консумация и съдържа широка гама от съставки и хранителни съединения. 

Материал Употреба
Ликова тъкан Производство на текстил
Дървесни влакна Производство на хартия
Левулоза За храна
Хлорофил Медицински цели
Сухи листа Фураж

Таблица 3: Възможности за използване на различни части от коприва

Копривата е и ценно хранително растение

През пролетта е подходяща за приготвяне на супа от млади листа и издънки, това е много полезно в момент, когато запасите от витамини в организма са изчерпани. Младите листа могат да се консумират пресни под формата на салата, смесени с други билки, добавени към много ястия и осолени за бъдеща употреба.

Снимка 3: Ястие от коприва. Източник

Може да се използва и за фураж, който повишава млечността на кравите и увеличава съдържанието на мазнини в млякото. Подходяща е за силажиране, което е начин за консервиране на зелените фуражи.

Растението се използва и в народната медицината от древни времена. Легионерите на Цезар са се биели с коприва, за да се стоплят по време на Галската война. Може да се прилага като ефективно средство за заздравяване на рани.

В каква посока трябва да се работи занапред?

Има няколко области, в които знанията и техниките за отглеждане и използване на коприва могат да бъдат допълнително подобрени, за да се улеснят многобройните възможности, които предоставя тази култура. Те включват:

  • По-голяма гама от информация за състава на влакната от коприва и функционални тестове за съвременни приложения (например в производството на композитни материали).
  • По-добро разбиране на променливостта на тези влакна и как тази променливост влияе върху употребата им.
  • По-добро разбиране на въздействието на климата върху растежа и свойствата на влакната на копривата.
  • По-големи усилия за демонстриране на производство и употреба на коприва, и по-специално в маргинални райони, включително тези, засегнати от замърсяване на земята.
  • По-стабилна основа за разбиране на икономическите и по-широките последици за устойчивостта от производството и употребата на коприва и потенциалния принос, който това може да има за справяне с настоящите две водещи предизвикателства пред човечеството: изменението на климата и химическото замърсяване.

Високопродуктивните клонове на дивата коприва са обещаващи кандидати за въвеждане в култура с цел производство на биоенергия, храна и фибри. Като способността им високопродуктивно да фиксират въглероден диоксид може да допринесе съществено за намаляването на затоплянето, причинено от климатичните промени

Култивирано отглеждане на коприва

Копривата се отглежда лесно от семена, събрани от вече съществуващи растения. Това най-често се прави със семената, събрани от зрели семенни шушулки, съхранявани за зимата, след което се засяват на закрито в разсадни тави около 6 седмици преди последната слана.

Семената са много дребни. За да покълнат, се разпръсват по повърхността на тава, пълна с обикновена смес за саксии. Притискат се леко в сместа и се поръсват с пръст – те се нуждаят от малко светлина, за да покълнат. Разсадната тава се поддържа леко влажна, докато семената покълнат, което се случва в рамките на около 14 дни. Разсадът може да се трансплантира на открито веднага щом почвата се затопли достатъчно, за да се обработва.

Копривата може да се размножи лесно като растенията се изкопаят и се преместят на ново място. Ето как:

  1. През пролетта, тъй като растенията тепърва започват нов растеж, използвайте лопата, за да изкопаете малки растения по краищата на вече съществуващо. Уверете се, че към стъблото на растението е прикрепена добра мрежа от корени. Носете ръкавици, за да избегнете дразнене на кожата.
  2. Незабавно засадете на желаните места.
  3. Поливайте обилно при засаждане, а след това всяка седмица, докато листата се надигнат и растението започне да пуска нови издънки.

Как се получава влакното?

Можете да получите висококачествен материал само от коприва, събрана в определен период от годината. Като многогодишно растение тя се коси поне 2 пъти годишно. Най-доброто време за събиране на суровини е в края на зимата – началото на пролетта. През този период растежът на стъблото се забавя и копривата става кафява.

При беритбата стъблата се отрязват в основата, режат се горната част и малките клонки. След това копривата се изсушава. Готовите сухи стъбла трябва да се напукат чрез счукване. Влакната, използвани за създаване на тъканта, се отделят лесно от твърдата част на стъблото.

Сухата суровина трябва да бъде старателно омесена, за да се отделят влакната от обвивката. За да предотвратите разпръскването на остатъците наоколо, е по-добре предварително да опаковате стъблата в торбички от плат. Резултатът от омесването трябва да бъде меки влакна, които трябва да бъдат почистени от фрагменти от сухи стъбла. Това може да стане с помощта на метода на изтъркване – влакното се удря в балдахин, а след това върху твърда повърхност. След тази обработка снопчетата се омесват на ръка, за да се отстранят малките частици, свързващи влакната. За последващо изпреждане се използват само дългите влакна, наричани къделя.

В публикацията са използвани материали от: 

  1. Applications of Nettle Fibre in Textile: A Brief Review, June 2021 International Journal of Bioresource Science, Atul Singha
  2. Nettle Fibre: Its Prospects, Uses and Problems in Historical Perspective May 2012 Textile History 43(1):107-119, Jane Harwood
  3. Great Potential of Stinging Nettle for Sustainable Textile and Fashion, Sanjoy Debnath, August 2015, DOI:10.1007/978-981-287-633-1_3
  4. Nettle Cultivation Practices—From Open Field to Modern Hydroponics: A Case Study of Specialized Metabolites, February 2022 Plants 11(4):483, Nevena-Opacic

Източник: Копривата и нейните възможности за справяне с парниковите газове, Климатека

Авторът Роман Рачков е част от авторския екип на Климатека, той е агроном, специалист по тропично и субтропично земеделие, дългогодишен експерт по интегрирана и биологична растителна защита. Председател е на Българската асоциация по биологична растителна защита, има интереси в областта на инвазивните видове насекоми в Европа.

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !