Kako se tok otpada morske hrane pretvara u višenamjenski biopolimer

Sve u svemu, naš moderni sistem ishrane radi dobar posao u sprečavanju rasipanja resursa pronalazeći načine da iskoristi različite nusproizvode koje generiše usput. Često se ti tokovi mogu još dalje „preraditi“ od upotrebe niske vrijednosti do aplikacija veće vrijednosti. Postoji nedavni primjer onoga što je bio veliki tok otpada koji se sada koristi kao osnova za širok spektar korisnih proizvoda. Proizvod je biopolimer tzv Hitozan koji se može napraviti od ljuski rakova – npr. rakova, jastoga i škampa. Kada se te životinje prerađuju za proizvodnju proizvoda na razini potrošača, školjke su obično tretirane kao otpad koji je ili bačen u ocean, spaljen ili poslan na deponije. Dvojica ljudi koji su bili uključeni u industriju morskih plodova (Craig Kasberg i Zach Wilkinson) samostalno su istraživali potencijal da pronađu bolju upotrebu školjki jer su bili zabrinuti zbog toga i drugih problema s otpadom. Zajednički prijatelj ih je upoznao jer ih je čuo kako pričaju o hitozanu. Na kraju su osnovali kompaniju pod nazivom Tidal Vision koja je kasnije razradila novu i skalabilnu metodu za ekstrakciju hitozana iz ljuski.

Pozadina biologije: Tvrde vanjske ljuske rakova napravljene su od nečega što se zove hitin, drugi najzastupljeniji polimer na planeti, nakon celuloze iz biljaka. Hitin se zatim podvrgava procesu deacetilacije kako bi postao hitozan, gdje tada ima neka jedinstvena i zanimljiva svojstva zbog svog “kationskog” (pozitivnog) naboja. To mu daje sposobnost da formira ionsku vezu sa bilo kojom hemikalijom koja ima "anionski" (negativni) naboj. Ova prirodna hemikalija je poznata i korišćena dugo vremena, ali je uvek bila relativno skupa. Zaštićena metoda ekstrakcije hitina i hitozana Tidal Vision koristi otapala "zelene hemije" koja se mogu reciklirati i stvara upotrebljiv nusprodukt đubriva pored hitozana. Ovaj jeftiniji hitozan promijenio je igru ​​jer odjednom ima toliko praktičnih upotreba, s najmanje 400 potencijalnih primjena koje je do sada identificirano. Jedan od razloga za ovu širinu upotrebe je taj što hitozan može postojati u različitim oblicima. Moguće je stvoriti različite dužine lanca polimera i različite stupnjeve „deacetilacije“.

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

Tidal Clear je brend za industriju tretmana vode, a to je danas najaktivniji dio poslovanja kompanije. Hitozan je veoma efikasan kao „flokulant“ jer mu sposobnost kationskog vezivanja omogućava da povuče zajedno različite čestice tako da će se ili istaložiti ili ih je lakše ukloniti filtriranjem. Hitozan je novi alternativni flokulant za bistrenje vode koja dolazi u postrojenje za prečišćavanje vode, kao i za filtriranje biočvrstih materija iz vode kako bi se mogla reciklirati nakon tretmana otpadnih voda. Može se koristiti i kao čistač bazena. U postrojenjima za preradu životinja hitozan se može koristiti za obnavljanje masti ili drugih potencijalnih nutrijenata iz vode za pranje. U operacijama pakovanja voća i povrća pomaže u recikliranju vode za pranje. U tim slučajevima hitozan često zamjenjuje aluminij sulfat ili uvelike smanjuje količinu potrebne.

Tidal Grow je kategorija za poljoprivrednu upotrebu. Hitin se nalazi u ćelijskim zidovima gljiva i čini „egzoskelet“ insekata. Biljke imaju različite načine za otkrivanje gljivičnih i insekata štetočina kako bi pojačale svoj prirodni odbrambeni sistem, a hitozan je u stanju da izazove tu reakciju kao dio ukupnog biostimulativnog efekta. Tidal Vision uskoro će lansirati proizvod za tretiranje sjemena na bazi hitozana u 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 učinkovitije isporuku proizvoda za zaštitu bilja, poput bakrenog hidroksida, koji je među rijetkim dostupnim opcijama za bakterijske bolesti u usjevima kao što su citrusi i orasi, ali koji inače previše lako ispire biljke. Kompanija istražuje druge načine na koje se hitozan može koristiti za poboljšanje performansi drugih pouzdanih proizvoda za zaštitu usjeva i gnojiva.

Tidal Tex je brend kompanije za upotrebu u tekstilu, gdje nudi opciju niske toksičnosti za zamjenu hemikalija na bazi metala i sintetičkih kemikalija koje se koriste kao usporivači požara, antimikrobna sredstva ili sredstva protiv mirisa. Milioni funti ovih proizvoda koriste se za sve, od odjeće preko namještaja, madraca do obloga na vratima automobila. Hitozan je takođe koristan kao "maglica za bojenje" za pravljenje obojene tkanine. U lipnju 2021. Tidal Vision je najavio partnerstvo s Leigh Fibers-om i otvaranje novog proizvodnog pogona u Južnoj Karolini za izradu formulacija hitozana koje su opcije za dodatke posebno za tekstilnu industriju. Leigh Fibers je lider u industriji u proizvodnji rješenja od inženjerskih vlakana, kao i preradi tekstilnog otpada u željene svrhe.

Što se tiče budućih primjena, Tidal Vision sarađuje s potencijalnim kupcima kako bi identificirao i isporučio uzorke oblika rješenja hitozana koji će vjerovatno odgovarati njihovim potrebama. Kada se identifikuju novi modeli, oni dogovaraju neekskluzivne ugovore o snabdevanju.

Dakle, ono što je nekada bio samo problematičan tok otpada danas je izvor prirodnih sastojaka sa brojnim vrijednim upotrebama.