Essay: Circular Innovation in Textiles and Fashion

BY / POR ARIANA NICOLETTI

Circular innovation in fashion can only be achieved through the creation of a renewed industrial ecosystem of interconnected infrastructures as well as through a brand-new collective imaginary.

Looking at fashion companies’ statements as well as at marketing campaigns,  it seems almost obvious to affirm that the future of fashion and materials is linked to their “circularity”. The term refers to the theory of Circular Economy, which foresees the application of closed loop systems and effective recycling methods to the industry as a whole, with the final aim of avoiding loss of value of raw materials and of reducing waste generation. Over the past ten years, the Circular Economy reached the reputation of best practice as sustainability strategy for many different industries and its achievement is becoming the Holy Grail of CSR teams and sustainability agencies worldwide.

Analysing the state-of-the-art Circular Fashion last year during my residency at V&A Museum in London, I had the chance to explore the incredible escalation of cuttingedge industrial developments by applying different kinds of technology to textiles and fashion. From synthetic biotechnologies for biomaterials production to the application of nanotechnologies for creating new transparency infrastructures, there is a wide spectrum of innovation that is definitely going to shape the way we make and understand fashion in the short future ahead.  

My investigation of the future of fashion connected to the term “Circularity” started  from my belief that these new technological applications are the ones that carry the very disruptive potential to break the current linear production system, with the final goal of closing industrial and consumption cycles.  

The lab-piloted growth of organic components, such as bacteria or proteins,  can be used for creating biological materials that are not available in natural world. This kind of science is called synthetic biology and one of its most established applications in fashion today is the “mushroom leather” or mycelium leather.  The mycelium cells are grown under special conditions by adding nutrients and starch. The development of this kind of mushroom determines a 3D web that is the basic structure of the material. Through compression processes the intercellular structure becomes a 2D sheet that, combined to other layers, forms a solid material, similar in consistence to cow leather.

Another fascinating example of innovative material resulting from synthetic biology practices is the Bolt Threads microsilk. This alternative fibre to regular silk is produced through a fermentation process of the spider silk, a protein contained in spider web. The method uses exclusively renewable inputs like yeast, sugar and water. The final f ibre attributes – for instance its resilience, elasticity and colour – can be bio-engineered directly at protein level, promising a consistent reduction of chemistry abuse in future production processes.

 The circularity of these biomaterials is embedded in their production cycles that usually have closed loop systems for water and chemical components recycling. Beside that, it is also important to highlight that these materials at their production stage are completely biodegradable, since made uniquely from organic components.

However, are these materials really going to model circular futures,  if they develop within the current linear system? In other words,  can biology do it better? Dr. Daisy Ginsberg and Natsai Audrey Chieza, UK based researchers on the matter, reflect on this question in an article titled Other Biological Futures. If these technologies keep on working within the same financial and consumption frameworks of the fast-fashion industry, where is their real disruptive potential? In fact, the risk is that“[...] we may simply shift reliance from petrochemicals to other carbon-based feedstocks like sugar for the production of materials”,  said Ginsberg and Chieza.  

During my research, I expected to encounter a slow but steady progression of a system based on an advanced set of values for the fashion industry. I imagined this system to combine the use of technology and digitalisation with social benefits and people empowerment. Instead of what I assumed, I realised that there can be no systemic disruption nor circular transition or social benefits as long as these new technologies won´t succeed in finding their social and political dimension to change the linear structures they work within.

Synergies and interconnections are key to Circular Economy. The contemporary urgency of understanding waste as valuable matter has led to the emerging of creative solutions, based on the cooperation and symbiosis between diverse industries. One example in the fashion industry is the Italian Orange Fibre: a textile fibre created through the chemical transformation of orange peels into cellulose mass. Orange peels are a leftover product of the orange juice industry, and they are generated and discarded in huge amounts. Orange fibre not only found a way of reducing this kind of food waste, but it also created an extended loop for it. Once transformed into purified cellulosic mass, the material can be spun into acetate or viscose yarns and used in combination with other textile f ibres for the production of innovative fabrics.

These kinds of circular strategies are essential for the thriving of the fashion industry to thrive in the short and long-term future. At the same time, in a product like Orange Fibre, we witness today’s limitation of Circular Economy. In fact, if pure cellulosic mass created during the first chemical transformation phase is completely biodegradable, a large amount of chemicals could still be used in producing the final textiles or in their dyeing and finishing processes. Also, the biodegradability and the recyclability of the Orange Fibre can be extremely difficult if it gets mixed in blended yarns with other kind of fibres, like synthetic ones, for instance.

Many of the textile products that are nowadays called circular are, in reality, only potentially circular. Other producers of cellulosic fibres, such as Lyocell producers, face the same kind of problem: even if cellulosic mass created at the beginning of the production process can be considered completely biodegradable, the biodegradability of the finished product very much depends on the decisions about chemical use, blending of fibres and finishing techniques taken after the production stage.  

Such specific information that are essential to recycling textiles and to a real closing of industrial loops are difficult to be detected on a later stage in final products. The development of special technologies and infrastructures able to ensure a comprehensive transparency on every production step of fashion products are essential to a circular shift within the industry. A positive evolution in this direction can be encountered looking at the digital solutions offered by Berlin based company circular.fashion, that aims to create transparency for both the f inal consumer and the recycling industry by using an on-line platform linked to a QR code system. Fashion brands can use the platform to record all important information about their produced garments. This data is collected on an on-line database and connected to a scannable code, the Circularity.ID, applied directly on the care label of the garment. The disruptive potential of this digital product is the infrastructure it establishes between textile sorting centres and matching recycling companies. In fact, through the scannable ID, the sorters can easily identify the exact content of materials in second-hand clothes and send these to the right recycling partners.

Circular.fashion built a new bridge between different actors of the system that were once disconnected. And that’s where we find the magic of reinventing the system.

Circular innovation in fashion can only be achieved through the creation of a renewed industrial ecosystem of interconnected infrastructures as well as through a brand-new collective imaginary. A vision for the future must include the proactive cooperation of all the stakeholders along the fashion value chain and around it. If the fashion industry will succeed in creating a new set of values based on collaborative practices and sharing of knowledge and financial capital, it has the potential to become one  of the major Circular Economy sectors globally.

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Inovação circular em tecidos e moda

A inovação circular na moda só pode ser alcançada por meio da criação de um ecossistema industrial renovado por infraestruturas interconectadas, assim como um imaginário coletivo totalmente novo

Observando as declarações da indústria de moda e suas campanhas de marketing, fica quase óbvio que o futuro da moda e de seus materiais está ligado à “circularidade”. O termo refere-se à teoria da economia circular, que prevê a aplicação de sistemas circulares fechados e métodos eficazes de reciclagem para a indústria como um todo, com o objetivo de evitar a perda de valor de materiais brutos e reduzir a geração de lixo. Nos últimos dez anos, a economia circular conquistou a reputação de melhor prática como estratégia sustentável para muitas e diferentes indústrias. Sua realização está se transformando em cálice sagrado para as equipes de responsabilidade social das empresas e para agências especializadas em sustentabilidade ao redor do mundo.  

Analisando a vanguarda da moda circular durante minha residência no Victoria and Albert Museum em Londres, no ano passado, tive a oportunidade de estudar a incrível ascensão dos procedimentos industriais de ponta na aplicação de diferentes tecnologias têxteis e de confecção de roupas. Desde biotecnologias sintéticas para a produção de biomateriais até o uso de nanotecnologia na criação de novas infraestruturas de transparência, há um extenso espectro de inovação que definitivamente moldará a maneira como fazemos e entendemos a moda num futuro próximo.

Minha pesquisa sobre o futuro da moda em conexão com o termo “circularidade” veio da convicção de que todas essas novas aplicações tecnológicas carregam grande potencial para romper o atual sistema linear de produção, com o objetivo  de fechar os ciclos industrial e de consumo.

A criação em laboratório de componentes orgânicos, como bactérias e proteínas, pode ser usada para criar materiais biológicos que não são encontrados no mundo natural. Esse tipo de ciência é chamada biologia sintética, e um de seus usos mais comuns na moda atual é a fabricação do “couro de cogumelo”, ou couro de micélio. As células do micélio crescem em condições especiais com a adição de nutrientes e amido. O desenvolvimento desse tipo de cogumelo resulta em uma rede 3D que é a estrutura básica do material. Por meio de compressão, a estrutura intercelular torna-se uma folha 2D que, combinada a outras camadas, forma um material sólido, com consistência similar à do couro bovino.

Outro exemplo fascinante de material inovador que resulta da biologia sintética é a micro seda fabricada pela Bolt Threads. Essa fibra alternativa à seda comum é produzida através do processo de fermentação da seda da aranha, graças a uma proteína que existe em sua rede. O método utiliza apenas recursos renováveis como levedura, açúcar e água. Os atributos finais do tecido – sua resiliência, elasticidade e cor, por exemplo – podem ser trabalhados diretamente no nível proteico pela bioengenharia, prometendo uma redução considerável do uso abusivo de químicos em seu futuro processo de produção.

 A circularidade desses biomateriais está embutida nos seus ciclos de produção,  que normalmente têm sistemas circulares fechados para a reciclagem de água e de componentes químicos. Além disso, esses materiais, em seu estágio de produção, são completamente biodegradáveis, uma vez que são feitos unicamente de componentes orgânicos.

 No entanto, esses materiais realmente nos levarão a futuros circulares, se forem produzidos no atual sistema linear? Em outras palavras,  a biologia pode fazer melhor? As doutoras Daisy Ginsberg e Natsai Audrey Chieza, duas pesquisadoras do assunto no Reino Unido, refletem sobre essa questão no artigo  Outros Futuros Biológicos. Se essas tecnologias continuarem a ser trabalhadas dentro dos atuais padrões financeiros e de consumo da indústria de fast fashion, onde está o seu real potencial disruptivo? De fato, o risco é que “[...] talvez nós apenas troquemos nossa dependência de petroquímicos por outras matérias primas à base de carbono, como o açúcar para a produção  de materiais”, disseram Ginsberg e Chieza. Durante minha pesquisa, eu esperava constatar o lento porém sólido progresso de um sistema baseado em valores avançados para a indústria da moda. Imaginei esse sistema combinando o uso da tecnologia e da digitalização com benefícios sociais e o empoderamento das pessoas. Em vez do que presumia, percebi que não pode haver uma disrupção sistêmica, uma transição circular ou benefícios sociais se essas novas tecnologias não conseguirem encontrar sua dimensão social e política para mudar as estruturas lineares em que estiverem inseridas.  

Sinergias e interconexões são a chave da economia circular.  A urgência contemporânea de entender o lixo como matéria valiosa levou ao surgimento de soluções criativas, baseadas na cooperação e na simbiose entre diversos setores. Um exemplo na indústria da moda é a Orange Fibre italiana: um tecido criado a partir da transformação de cascas de laranja em massa de celulose. As cascas de laranja são um descarte da indústria de suco, são geradas e dispensadas  em grandes quantidades.

A fibra de laranja não é apenas uma maneira de reduzir esse tipo de desperdício, mas também de criar um círculo estendido. Uma vez transformado em massa de celulose purificada, o material pode originar fios de acetato ou viscose e ser usado em combinações com outras fibras têxteis na produção de tecidos inovadores.

Esse tipo de estratégia é essencial para que a indústria da moda prospere em curto e longo prazo. Ao mesmo tempo, com um produto como a Orange Fibre, testemunhamos as limitações atuais da Economia Circular. Na verdade, como a massa de celulose pura criada durante a primeira transformação química é completamente biodegradável, um grande número de substâncias químicas ainda poderiam ser usadas na produção dos tecidos ou nos seus processos de tintura e finalização. Além disso, a biodegradabilidade e a reciclabilidade da Orange Fibre podem ser extremamente difíceis se seus fios forem misturados a outros tipos de fibras, como as sintéticas, por exemplo.

Muitos dos produtos têxteis chamados hoje de circulares são, na verdade, apenas potencialmente circulares. Outros produtores de fibras de celulose, como a Lyocell, enfrentam o mesmo tipo de problema: mesmo que a massa de celulose criada no início do processo de produção possa ser considerada totalmente biodegradável,  a biodegradabilidade do produto final depende muito de decisões tomadas adiante sobre o uso de componentes químicos, mescla de fibras e técnicas de finalização.

Tais informações específicas, essenciais para a reciclagem de tecidos e para fechar de fato os círculos industriais, são difíceis de serem detectadas nos estágios mais avançados dos produtos finais. O desenvolvimento de tecnologias especiais e infraestrutura capazes de assegurar uma transparência abrangente em cada etapa da produção de moda é essencial para inserir a indústria na economia circular.  Um avanço positivo nessa direção pode ser encontrado nas soluções digitais propostas pela companhia circular.fashion, de Berlim.  Elas buscam criar transparência tanto para o consumidor final quanto para a indústria de reciclagem, usando uma plataforma online ligada a um sistema de código QR. Marcas de moda podem usar a plataforma para registrar todas as informações importantes sobre as roupas que produzem. Essas informações são coletadas em um banco de dados online e conectadas a um código digital, o Circularity.ID, aplicado diretamente na etiqueta de cuidados da peça. O poder disruptivo desse produto digital é a infraestrutura que ele estabelece entre os centros de triagem têxtil e as empresas de reciclagem correspondentes. Por meio do ID digital, os profissionais de triagem podem facilmente identificar os materiais usados em roupas de segunda mão e enviá-los aos parceiros corretos para reciclagem. Assim, a circular.fashion constrói uma nova ponte entre diferentes atores do sistema, antes desconectados. Aí está  a mágica de se reinventar o sistema.

A inovação circular na moda só pode ser alcançada por meio da criação de um ecossistema industrial renovado por infraestruturas interconectadas, assim como um imaginário coletivo totalmente novo. Um olhar para o futuro precisa incluir a colaboração proativa dos stakeholders ao longo da cadeia de valores da moda e ao redor dela. Se a indústria da moda conseguir criar um novo conjunto de valores baseados em práticas colaborativas e no compartilhamento do conhecimento e do capital financeiro, ela tem o potencial de tornar-se um dos maiores setores da economia circular globalmente.