Наука

Чому скромну винну пробку винаходять заново

Коркові дуби, які цінуються за легку, еластичну кору, також можуть накопичувати велику кількість вуглецю протягом тривалого терміну служби. Зараз є спроби знайти нові способи використання цього матеріалу, пише BBC

Стоячи під розлогими гілками найбільшого коркового дуба у світі, стає очевидним, звідки Дерево Свистуна отримало своє прізвисько. Співочі птахи сідають у кроні португальського дуба-монументала, який був посаджений у 1783 році і зараз наближається до свого 240-річчя.

Але незабаром юрби чоловіків, що розмахують сокирами, прийдуть за ним серед жахливої ​​спеки португальського літа. Вони пересуваються від дерева до дерева, розгойдуючи та вдаряючи своїми одноручними віялоподібними сокирами з точністю, виробленою протягом багатьох років.

Вони тут не для того, щоб рубати ці старі дуби, а для того, щоб збирати цінний ресурс зі стовбурів.

Спочатку вони глибоко врізають кору, потім крутять свої сокири та використовують ручки, щоб дістати довгі пробкові дошки зі старовинних дубів, що вкривають найбільшу провінцію Португалії Алентежу.

Це кваліфікована та вимоглива робота в найспекотніші місяці року, коли температура сягає понад 40C. Якщо вони зрізають занадто глибоко, дерево буде пошкоджено, ризикуючи майбутнім урожаєм і, зрештою, виживанням дерева. Занадто дрібні дошки недостатньо якісні для виготовлення найкращих коркових пробок для виноробної промисловості.

Кожна група коркорізів працює разом швидко й обережно, щоб видалити потрібну кількість кори, складаючи дошки для збирання перед тим, як переходити до наступного дерева. Кожне щойно зрізане дерево виглядає так, наче на його стовбурі натягнули помаранчеві шкарпетки, а на ньому білою фарбою намальовано рік врожаю.

Зупиніться надовго в плямистій тіні під рядами столітніх коркових дубів ( Quercus suber або sobreiro португальською), і люди з сокирами швидко зникнуть удалині. Мине дев’ять років, перш ніж вони повернуться в цю частину лісу, щоб знову зібрати собрейро .

Тим часом дерева спокійно служитимуть іншій, більшій меті. Поки світ вимагає зменшити кількість вуглекислого газу (CO2), намагаючись уповільнити зміну клімату, корковий дуб стоїть високо.

Як і всі дерева, коркові дуби поглинають CO2 і за допомогою фотосинтезу блокують вуглець на багато років у своєму корінні та гілках. Посадка лісів є загальновживаним підходом для компенсації викидів вуглецю промисловістю, що забруднює навколишнє середовище, але коли дерева збирають, їх зазвичай вирубують, і значна частина накопиченого в них вуглецю викидається назад в атмосферу .

Але коркові дуби — один із небагатьох промислових лісів, які не вирубують для заготівлі. Це означає, що здатність пробкового дерева накопичувати вуглець продовжує зростати протягом 200 або більше років, які дерева можуть прожити.

Щороку у світі виробляється близько 13 мільярдів коркових пробок для пляшок вина (Авторство зображення: Alastair Leithead)

Щороку у світі виробляється близько 13 мільярдів коркових пробок для пляшок вина (Авторство зображення: Alastair Leithead)

Більша частина вуглецю залишається заблокованою в дереві, оскільки воно продовжує рости. Хоча коркові вироби містять частину поглиненого вуглецю, вони можуть мати тривалий термін служби після зрізання з дерева. Пробка може бути перероблена і повільно руйнується, навіть якщо її викинути.

«Вони є поглиначем вуглецю», — каже Антоніо Ріос де Аморім, виконавчий директор 150-річної коркової імперії Amorim, яка є найбільшим у світі виробником, у четвертому поколінні. «На кожну тонну виробленої пробки ми говоримо про 73 тонни CO2, які вловлюються».

Його дані взяті зі звіту консультантів PricewaterhouseCoopers на замовлення Amorim, у якому також стверджується, що кожна коркова пробка поглинає 392 г (13,8 унції) вуглецю. Окреме дослідження пробкових ізоляційних плит показало, що це єдиний матеріал з негативним вуглецевим слідом.

Справді, португальська асоціація коркового виробництва APCOR стверджує, що коркові ліси зберігають і зберігають 14 мільйонів тонн CO2 щороку, тоді як наукові дослідження в Португалії, проведені Вищим інститутом агрономії (ISA), підтвердили, що коркові вироби справді негативно впливають на вуглець – зберігають більше вуглецю, ніж використовується в їх виробництві. Але розрахувати загальний вуглецевий слід будь-чого складно – потрібно враховувати транспортування, обробку та долю кожного продукту, виготовленого з цього ресурсу.

Отже, чи може більш ефективне використання пробки допомогти клімату?

Корок вперше використовували єгиптяни та перси для рибальських поплавців , потім стародавні греки та римляни, які також виготовляли сандалі та використовували його для запечатування амфорних глеків . Лише наприкінці 1700-х років скляні пляшки стали улюбленою посудиною для вина, і почалися їхні близькі стосунки зі скромною корковою пробкою. Сьогодні в усьому світі росте 2,2 мільйона гектарів (8494 квадратних миль) коркових лісів , які щороку виробляють близько 13 мільярдів коркових пробок , які використовуються у приблизно двох третинах приблизно 20 мільярдів пляшок вина, що продаються щорічно.

Останніми десятиліттями цей матеріал зіткнувся з дедалі більшою конкуренцією з боку гвинтових ковпачків і синтетичних пробок, але за останні кілька років коркова промисловість поступово повертається . Коркові дуби ростуть у середньому 25 років, перш ніж з них можна буде видалити першу кору, а потім потрібні ще два врожаї – загалом 18 років – перш ніж вони зможуть отримати пробку достатньої якості, щоб використовувати її як пробку.

Дерева є ендеміками Середземноморської чаші на околицях Європи та Північної Африки, але особливо зосереджені на Піренейському півострові. Португалія виробляє близько половини світового виробництва пробки та вирощує третину пробкових дерев у світі – більшість з них серед пагорбів Алентежу – найбільшої, найбіднішої та найменш населеної провінції країни.

Рівнини, схожі на савану, відомі як montado в Португалії та dehesa в Іспанії, є біорізноманітним ландшафтом пробки, дібров і оливкових дерев. Це місце, де чорні іберійські свині нюхають жолуді, олені та дикі кабани бродять по чагарниках, а також велика рогата худоба, вівці та кози, які пасуться на переплетених пасовищах. Це також крихкий ландшафт – екосистема, яка підтримує зникаючу іберійську рись, а також орлів-могильників і орлів-бонеллі. Але це також рукотворний ландшафт, який процвітав протягом сотень років завдяки доходам від пробки.

«Різні рівні Монтадо — дерева, кущі, трави — унікальні тим, що забезпечують різноманітність, необхідну для їжі та середовища існування для тварин, а також ніші для деяких видів рослин», — каже Хелена Серрано з природоохоронної організації Португальського екологічного товариства. «Монтадо вважається  сільськогосподарським угіддям високої природної цінності  з високим біорізноманіттям, і це екосистема, яка формувалася людьми протягом сотень років для пробки, жолудів для корму для тварин і великих пасовищ. Цей традиційний тип управління не є руйнівним біорізноманіття, яке завдяки цьому адаптувалося та живе. Дикі види, які населяють ці території, більше не мають альтернативи, і тому будуть під загрозою, якщо землекористування Монтадо зміниться».

Антоніо Фрейтас працював у пробкових лісах Алентежу більше п’ятдесяти років і може відразу визначити найкращі дошки за їх вагою, товщиною та якістю. «Побачити щілини в пробці та тріщини на краю – це погано», – каже він. Замість цього вони шукають непошкоджену пробку меншої щільності, що означає, що вона матиме більшу еластичність і створюватиме кращі пробки, пояснює Фрейтас. Нещодавно дослідники виявили, що вони можуть визначити якість пробки, яку може виробляти дерево, використовуючи метод, відомий як епігенетичний аналіз . Це шукає тонкі зміни вздовж молекули ДНК, які пізніше обробляють генетичну інформацію клітинами дерева.

Кору з коркового дуба зрізають на дошки за допомогою сокир кожні дев’ять років, але може пройти 25 років, перш ніж дерево стане достатньо дорослим для збирання (Автор зображення: Alastair Leithead)

Кору з коркового дуба зрізають на дошки за допомогою сокир кожні дев’ять років, але може пройти 25 років, перш ніж дерево стане достатньо дорослим для збирання (Автор зображення: Alastair Leithead)

Фрейтас, однак, може вибрати пробку найвищої якості майже інтуїтивно, завдяки десятиліттям досвіду. Він знає, які дошки будуть подрібнені та складені для виготовлення ізоляції, які ідеально підійдуть для дисків, з яких складаються грибоподібні пробки від шампанського, а які підійдуть для запечатування найкращих вин світу.

За десятиліття у Фрейтасі відбулося багато змін: кваліфікованих робітників стає дефіцитно, оскільки сільське населення спустошується в міста та з’являються нові технології. Але зарплата пробкорізів залишається високою. «Це найкраще оплачувана робота в сільському господарстві та лісництві в Португалії», — каже Жоао Собрал, покупець пробки. «Хороший різач — це той хлопець, який не завдає шкоди дереву, який витягує найбільшу кількість пробки з найменшою кількістю надрізів і бере багато пробки за день».

Нова технологія у вигляді маленької розумної бензопили починає допомагати справлятися з нестачею кваліфікованих працівників. Пила має датчики вологи, які дозволяють лезу розрізати лише більш суху кору пробки, а не досягати живого дерева. Тоді чоловіки з сокирами заходять і можуть знімати дошки швидше та ефективніше. «Робота все ще триває, — каже Собрал, — це ще не кінець. Це все ще прототип для нас».

За останні роки відбулися й інші прориви. Штучний інтелект у поєднанні з новими технологіями матеріалознавства також відіграють важливу роль на виробничих лініях і фабричних цехах розгалуженого промислового комплексу на південь від Порту.

«Тут ми виготовляємо високоякісні натуральні цільні пробки», — каже Карлос де Хесус, керівник відділу маркетингу та комунікацій Amorim Cork. «Ми дивимося на ці смужки найкращих пробкових дощок, і ми дивимось на низку циліндричних отворів, пробитих горизонтально, не вертикально, а горизонтально вздовж пробкової дошки».

Вони мають найвищу цінність, але обрізки та гіршу якість пробкових дощок також гранулюють і пресують для виготовлення дешевших пробок та цілого ряду інших продуктів.

Коркові дуби ростуть у середньому 25 років, перш ніж з них можна буде видалити першу кору, і загалом 18 років, перш ніж вони зможуть виробляти пробку достатньої якості, яку можна використовувати як пробку.

Однією з найбільших проблем коркової промисловості було вирішення проблем, пов’язаних із пробковим запахом у вині. Це відбувається, коли гриби ростуть у дрібних повітряних просторах усередині пробки та виробляють нешкідливу, але неприємну на смак хімікат під назвою трихлоранізол. Якщо трихлоранізол накопичується в пробці, він може забруднити вино в пляшці та надати йому характерного затхлого «закоркованого» смаку.

Гриби виробляють цю хімічну речовину із забруднювачів навколишнього середовища, відомих як хлорфеноли, які в минулому використовувалися в біоцидах для боротьби зі шкідниками. Спроби скоротити їх використання допомогли, але нещодавно також було виявлено, що хлорфеноли виникають через реакцію між фенолом, що зустрічається в природі, і хлором із засобів для чищення та санітарії, які потрапляють у навколишнє середовище зі стічними водами.

Це спонукало виробників пробки до розробки вдосконалених методів тестування трихлоранізолу. Обробка пробки за допомогою надкритичної рідинної технології – той самий метод, який використовується для декофеїну – очищає пробки від забруднень і підвищує довіру до натуральних пробок.

Але коркова промисловість також шукала інші способи ширшого використання матеріалу, який потім мав би вплив на клімат, дозволяючи корковим лісам збільшуватися в розмірах і процвітати.

Пробка має багато корисних властивостей: це легкий, міцний, непроникний, еластичний, стисливий і вогнестійкий матеріал, який може використовуватися в будівельній промисловості для тепло- чи звукоізоляції та для поглинання вібрацій. Він також використовується для виготовлення дошок оголошень і прикрас, взуття, підлоги та ізоляції.

Проте він знаходить все більш винахідливе застосування, наприклад, основа для штучного газону спортивного поля як альтернатива синтетичним наповнювачам. Його також можна пресувати в амортизаційні блоки та компенсаційні шви для бетонних мостів.

Ландшафт Монтадо в Португалії та Іспанії підтримувався дбайливим управлінням протягом століть і підтримував зникаючі види, такі як рись (Авторство зображення: Аластер Лейтхед)

Ландшафт Монтадо в Португалії та Іспанії підтримувався дбайливим управлінням протягом століть і підтримував зникаючі види, такі як рись (Авторство зображення: Аластер Лейтхед)

Пробка зараз використовується в електромобілях для захисту акумуляторів від тепла та вібрації, а її властивості поглинання тепла захищали космічні ракети від програми Space Shuttle до нового космічного корабля NASA Artemis, носовий конус якого містить португальську пробку. Відходи коркового пилу також спалюють як альтернативу викопному паливу для живлення деяких виробничих ліній.

Пробкові пробки також можна збирати, переробляти, гранулювати та використовувати для багатьох із цих різних цілей. У всьому світі запроваджено програми переробки пробки, зокрема Recorked у Великобританії та ReCORK у США.

Матеріалознавці в лабораторії iCork компанії Amorim також експериментують, поєднуючи пробку з гумою та полімерами на біологічній основі або біорозкладаними, щоб розробити інші нові сфери використання, включаючи лиття під тиском.

«У ньому переваги пробки змішані з перевагами пластику», — каже Альваро Батіста, який створює прототип нових матеріалів для заміни кришки з фольги на винних пляшках, для використання в рулонах листової пробки та для лиття під тиском. Ми отримуємо багато матеріалів з інших галузей промисловості… для змішування з пробкою, щоб покращити властивості пробки, і, звичайно, повторно використовувати сировину… щоб допомогти вирішити проблеми сталого розвитку», — говорить він.

Корковий дуб є національним деревом Португалії, яке охороняється з 1209 року, і якщо зрізати або навіть обрізати його без дозволу, ви можете отримати чималий штраф.

Двадцять років тому симбіотичні стосунки між екосистемою та промисловістю опинилися під загрозою через зростання пластикових пробок, алюмінієвих гвинтових ковпачків і страшної пробки. Зараз проблема полягає в наявності достатньої кількості пробки – попит зростає, а вартість португальського експорту досягла історичного максимуму в 1,13 млрд євро (921,29 млн фунтів стерлінгів / 1,09 млрд доларів США) у 2021 році.

Найбільшою загрозою для дерев є інтенсивні лісові пожежі та посуха, які стають все більш небезпечними серед екстремальних змін клімату. Потепління клімату також змінює загрозу, яку представляють хвороби молі, жуки та довгоносики, які зариваються в кору, переносячи гриби та бактерії.

Отже, хоча коркові дуби можуть допомогти в боротьбі зі зміною клімату, вони також піддаються ризику. Без стимулів чи життєздатного ринку вуглецю інші загрози від скотарства та розширення міст також можуть призвести до скорочення цінних гірських ландшафтів, де ростуть дуби .

Сам Свистун є знаком того, що можна втратити. Чоловіки з сокирами залишили його недоторканим цього року, але його наступна обрізка буде 21-ю за його довге життя. За їхніми оцінками, це може перевершити власний рекордний урожай дерева 1991 року, який становив понад 1200 кг пробки – цього достатньо для 100 000 пробок. У них буде замкнений вуглець майже десятиліття зростання.

Слідкуйте за нами в соцмережах
Facebook https://www.facebook.com/bizagro
Telegram https://t.me/bizagro

Читайте також
Як прочитати етикетку пива?