Kako se tok morskog otpada pretvara u višenamjenski biopolimer

Općenito, naš moderni prehrambeni sustav čini dobar posao u sprječavanju rasipanja resursa pronalaženjem načina za iskorištavanje različitih nusproizvoda koje stvara na putu. Često se ti tokovi mogu dodatno "preusmjeriti" iz upotrebe niske vrijednosti u aplikacije veće vrijednosti. Postoji nedavni primjer onoga što je bio veliki tok otpada koji se sada koristi kao osnova za širok raspon korisnih proizvoda. Proizvod je biopolimer tzv kitozan koji se mogu napraviti od ljuski rakova – npr. rakova, jastoga i škampa. Kada se te životinje obrađuju u proizvode na razini potrošača, školjke su obično tretirane kao otpad koji je ili bačen u ocean, spaljen ili poslan na odlagališta. Dvoje pojedinaca koji su bili uključeni u industriju plodova mora (Craig Kasberg i Zach Wilkinson) neovisno su tražili mogućnost pronalaženja bolje upotrebe za školjke jer su bili zabrinuti zbog toga i drugih problema s otpadom. Upoznao ih je zajednički prijatelj jer je čuo da oboje pričaju o kitozanu. Na kraju su osnovali tvrtku tzv Tidal Vision koji je kasnije razradio novu i skalabilnu metodu za ekstrakciju kitozana iz ljuštura.

Pozadina biologije: Tvrdi vanjski oklopi rakova napravljeni su od nečega što se zove hitin, drugog najzastupljenijeg polimera na planetu, nakon celuloze iz biljaka. Hitin zatim prolazi proces deacetilacije kako bi postao hitozan, gdje tada ima neka jedinstvena i zanimljiva svojstva zbog svog "kationskog" (pozitivnog) naboja. To mu daje sposobnost stvaranja ionske veze s bilo kojom kemikalijom koja ima "anionski" (negativni) naboj. Ova prirodna kemikalija poznata je i korištena od davnina, ali je uvijek bila relativno skupa. Tidal Vision vlasnička metoda ekstrakcije kitina i kitozana koristi otapala „zelene kemije“ koja se mogu reciklirati i stvara upotrebljiv nusprodukt gnojiva uz kitozan. Ovaj niži trošak kitozana promijenio je igru ​​jer odjednom postoji mnogo više praktičnih upotreba, s najmanje 400 mogućih primjena koje su do sada identificirane. Jedan od razloga za ovu širinu upotrebe je taj što kitozan može postojati u različitim oblicima. Moguće je generirati različite duljine lanca polimera i različite stupnjeve "deacetilacije".

Tidal Vision brzo raste, ali mora dati prioritet svojim resursima. Trenutačni fokus je na tri glavne kategorije upotrebe kitozana koje su označene kao Tidal Clear, Tidal Grow i Tidal Tex.

Plimno vedro je brend za industriju pročišćavanja vode, a to je danas najaktivniji dio poslovanja tvrtke. Hitozan je vrlo učinkovit kao "flokulant" jer mu njegova kationska sposobnost vezanja omogućuje spajanje različitih čestica tako da se ili talože ili lakše uklanjaju filtriranjem. Hitozan je novi alternativni flokulant za bistrenje vode koja dolazi u postrojenje za obradu vode i također za filtriranje biokrutina iz vode tako da se može reciklirati nakon tretmana otpadnih voda. Također se može koristiti kao čistač bazena. U pogonima za preradu životinja kitozan se može koristiti za obnavljanje masti ili drugih potencijalnih hranjivih tvari iz vode za pranje. U operacijama pakiranja voća i povrća pomaže u recikliranju vode od pranja. U tim slučajevima kitozan često zamjenjuje aluminijev sulfat ili uvelike smanjuje njegovu potrebnu količinu.

Plimni rast je kategorija za poljoprivrednu upotrebu. Hitin se nalazi u stjenkama stanica gljiva i čini "egzoskelet" insekata. Biljke imaju različite načine otkrivanja gljivica i štetočina insekata kako bi pojačale svoje prirodne obrambene sustave, a kitozan može izazvati tu reakciju kao dio ukupnog biostimulativnog učinka. Tidal Vision sprema se lansirati proizvod za tretiranje sjemena na bazi hitozana za tu svrhu. Hitozan također može pružiti "biokontrolu", što znači da se može vezati za mikrobe i spriječiti njihovu reprodukciju. Hitozan se također može koristiti za učinkovitiju isporuku proizvoda za zaštitu usjeva, poput bakrenog hidroksida, koji je među rijetkim dostupnim opcijama za bakterijske bolesti na usjevima kao što su citrusi i orasi, ali koji se inače lako ispire s biljaka. Tvrtka istražuje druge načine na koje se hitozan može koristiti za poboljšanje učinka drugih pouzdanih proizvoda za zaštitu usjeva i gnojiva.

Tidal Tex je robna marka tvrtke za tekstilnu upotrebu, gdje nudi opciju niske toksičnosti za zamjenu kemikalija na bazi metala i sintetičkih kemikalija koje se koriste kao usporivači vatre, sredstva protiv mikroba ili mirisa. Milijuni funti ovih proizvoda koriste se na svemu, od odjeće preko namještaja do madraca i obloga vrata automobila. Hitozan je također koristan kao "židak za bojenje" za izradu obojenih tkanina. U lipnju 2021. Tidal Vision najavio je partnerstvo s tvrtkom Leigh Fibers i otvaranje novog proizvodnog pogona u Južnoj Karolini za izradu formulacija kitozana koje se mogu priključiti posebno za tekstilnu industriju. Leigh vlakna je lider u industriji u pogledu proizvodnje rješenja za inženjerska vlakna, kao i prerade tekstilnog otpada za željene svrhe.

Što se tiče budućih primjena, Tidal Vision surađuje s potencijalnim kupcima kako bi identificirali i opskrbili uzorke oblika otopina kitozana koji će vjerojatno odgovarati njihovim potrebama. Kada se identificiraju nova uklapanja, oni dogovaraju neekskluzivne ugovore o nabavi koji idu dalje.

Dakle, ono što je nekoć bio samo problematičan tok otpada sada je izvor prirodnih sastojaka s mnoštvom vrijednih namjena.