Ako sa prúd odpadu z morských plodov premieňa na viacúčelový biopolymér

Celkovo náš moderný potravinový systém robí dobrú prácu pri predchádzaní plytvaniu zdrojmi tým, že hľadá spôsoby, ako využiť rôzne vedľajšie produkty, ktoré vytvára. Často môžu byť tieto toky ešte ďalej „upcyklované“ z použitia s nízkou hodnotou na aplikácie s vyššou hodnotou. Existuje nedávny príklad toho, čo bolo hlavným tokom odpadu, ktorý sa teraz využíva ako základ pre širokú škálu užitočných produktov. Produktom je biopolymér tzv chitosan ktoré sa dajú vyrobiť zo schránok kôrovcov – napr. krabov, homárov a kreviet. Keď sú tieto zvieratá spracované na výrobu produktov na úrovni spotrebiteľov, so škrupinami sa zvyčajne zaobchádzalo ako s odpadom, ktorý bol buď vyhodený do oceánu, spálený alebo poslaný na skládky. Dvaja jednotlivci, ktorí boli zapojení do morského priemyslu (Craig Kasberg a Zach Wilkinson), nezávisle skúmali potenciál nájsť lepšie využitie pre mušle, pretože sa trápili tým a ďalšími problémami s odpadom. Spoločný priateľ ich zoznámil, pretože ich oboch počul rozprávať o chitosane. Nakoniec založili spoločnosť tzv Prílivová vízia ktorá následne vypracovala novú a škálovateľnú metódu extrakcie chitosanu z lastúr.

Pozadie biológie: Tvrdé vonkajšie obaly kôrovcov sú vyrobené z niečoho, čo sa nazýva chitín, druhý najrozšírenejší polymér na planéte, po celulóze z rastlín. Chitín potom prechádza procesom deacetylácie, aby sa stal chitosanom, kde má potom niektoré jedinečné a zaujímavé vlastnosti vďaka svojmu „katiónovému“ (pozitívnemu) náboju. To mu dáva schopnosť vytvoriť iónovú väzbu s akoukoľvek chemikáliou, ktorá má „aniónový“ (záporný) náboj. Táto prírodná chemikália je známa a používaná už dlho, no vždy bola pomerne drahá. Vlastná metóda extrakcie chitínu a chitosanu Tidal Vision využíva recyklovateľné rozpúšťadlá „zelenej chémie“ a okrem chitosanu vytvára aj použiteľný vedľajší produkt hnojiva. Tento lacnejší chitosan zmenil hru, pretože zrazu existuje oveľa viac praktických použití, pričom doteraz bolo identifikovaných najmenej 400 potenciálnych aplikácií. Jedným z dôvodov tejto šírky použitia je, že chitosan môže existovať v rôznych formách. Je možné vytvoriť rôzne dĺžky reťazca polyméru a rôzne stupne „deacetylácie“.

Tidal Vision rýchlo rastie, ale musí uprednostňovať svoje zdroje. V súčasnosti sa zameriavame na tri hlavné kategórie použitia chitosanu, ktoré sú označené ako Tidal Clear, Tidal Grow a Tidal Tex.

Prílivovo jasno je značka pre priemysel úpravy vody, a to je dnes najaktívnejšia časť podnikania spoločnosti. Chitosan je veľmi účinný ako „flokulant“, pretože jeho schopnosť katiónovej väzby mu umožňuje spájať rôzne častice, takže sa buď usadia, alebo sa dajú ľahšie odstrániť filtráciou. Chitosan je nový alternatívny flokulant na prečistenie vody prichádzajúcej do úpravne vody a tiež na odfiltrovanie biopevných látok z vody, aby sa mohla po čistení odpadových vôd recyklovať. Dá sa použiť aj ako bazénový čistič. V zariadeniach na spracovanie zvierat sa chitosan môže použiť na regeneráciu tukov alebo iných potenciálnych živín z pracej vody. V prevádzkach balenia ovocia a zeleniny pomáha pri recyklácii umývacej vody. V týchto prípadoch chitosan často nahrádza síran hlinitý alebo výrazne znižuje množstvo toho, čo je potrebné.

Prílivový rast je kategória pre poľnohospodárske účely. Chitín sa nachádza v bunkových stenách húb a tvorí „exoskelet“ hmyzu. Rastliny majú rôzne spôsoby detekcie hubových a hmyzích škodcov, aby zvýšili svoj prirodzený obranný systém a chitosan je schopný vyvolať túto reakciu ako súčasť celkového biostimulačného účinku. Tidal Vision sa chystá uviesť na trh prípravok na ošetrenie semien na báze chitosanu na tento účel. Chitosan môže tiež poskytnúť „biologickú kontrolu“, čo znamená, že sa môže viazať na mikróby a brániť im v reprodukcii. Chitosan sa môže použiť aj na účinnejšie dodávanie produktov na ochranu plodín, ako je hydroxid meďnatý, ktorý patrí medzi niekoľko dostupných možností pre bakteriálne ochorenia v plodinách, ako sú citrusy a vlašské orechy, ale ktorý sa zvyčajne príliš ľahko zmýva z rastlín. Spoločnosť skúma ďalšie spôsoby, ako možno chitosan použiť na zvýšenie výkonu iných dôveryhodných produktov na ochranu plodín a hnojív.

Tidal Tex je značka spoločnosti pre textilné použitie, kde ponúka možnosť s nízkou toxicitou nahradiť chemikálie na báze kovov a syntetické chemikálie používané ako retardéry horenia, antimikrobiálne látky alebo antiodoranty. Milióny libier týchto produktov sa používajú na všetko od oblečenia cez nábytok až po matrace až po obloženia dverí automobilov. Chitosan je tiež užitočný ako „moridlo“ na výrobu farebných látok. V júni 2021 Tidal Vision oznámila partnerstvo s Leigh Fibers a otvorenie nového výrobného závodu v Južnej Karolíne na výrobu chitosanov, ktoré sú zásuvnými možnosťami špeciálne pre textilný priemysel. Leigh Fibers je lídrom v tomto odvetví, pokiaľ ide o výrobu riešení z umelých vlákien, ako aj spracovanie textilného odpadu na požadované účely.

Pokiaľ ide o budúce aplikácie, Tidal Vision spolupracuje s potenciálnymi zákazníkmi na identifikácii a dodávke vzoriek foriem chitosanu, ktoré budú pravdepodobne vyhovovať ich potrebám. Keď sa zistia nové fity, dohodnú sa na neexkluzívnych dodávateľských dohodách.

Takže to, čo bolo kedysi len problematickým tokom odpadu, je teraz zdrojom prírodných zložiek s množstvom cenných použití.