Kako se tok morskih odpadkov spremeni v biopolimer za večnamensko uporabo

Na splošno naš sodoben prehranski sistem dobro preprečuje potratnost virov z iskanjem načinov za uporabo različnih stranskih produktov, ki jih ustvarja na poti. Pogosto je te tokove mogoče še dodatno "nadgraditi" iz uporab z nizko vrednostjo v aplikacije z višjo vrednostjo. Obstaja nedavni primer velikega toka odpadkov, ki se zdaj uporablja kot osnova za široko paleto uporabnih izdelkov. Izdelek je biopolimer, imenovan hitozan ki jih je mogoče izdelati iz oklepov rakov – npr. rakov, jastogov in kozic. Ko se te živali predelajo v izdelke na ravni potrošnikov, so lupine običajno obravnavali kot odpadke, ki so jih odvrgli v ocean, sežgali ali poslali na odlagališča. Dva posameznika, ki sta bila vpletena v industrijo morske hrane (Craig Kasberg in Zach Wilkinson), sta neodvisno preučevala možnost, da bi našla boljšo uporabo za školjke, ker so ju skrbele te in druge težave z odpadki. Predstavil ju je skupni prijatelj, ker je slišal oba govoriti o hitozanu. Na koncu so ustanovili podjetje, imenovano Plimska vizija ki je nato razvilo novo in razširljivo metodo za pridobivanje hitozana iz lupin.

Ozadje biologije: trde zunanje lupine rakov so narejene iz nečesa, kar se imenuje hitin, drugega najpogostejšega polimera na planetu, takoj za celulozo iz rastlin. Hitin je nato podvržen procesu deacetilacije, da postane hitozan, kjer ima nekaj edinstvenih in zanimivih lastnosti zaradi svojega "kationskega" (pozitivnega) naboja. To mu daje sposobnost, da tvori ionsko vez s katero koli kemikalijo, ki ima "anionski" (negativni) naboj. To naravno kemikalijo poznamo in uporabljamo že dolgo, vendar je bila vedno razmeroma draga. Lastniška metoda ekstrakcije hitina in hitozana Tidal Vision uporablja topila "zelene kemije", ki jih je mogoče reciklirati, in poleg hitozana ustvarja uporaben stranski produkt gnojila. Ta cenejši hitozan je spremenil igro, saj je nenadoma veliko več praktičnih uporab, pri čemer je bilo do zdaj ugotovljenih vsaj 400 možnih uporab. Eden od razlogov za to širino uporabe je, da lahko hitozan obstaja v različnih oblikah. Možno je ustvariti različne dolžine verige polimera in različne stopnje "deacetilacije".

Tidal Vision hitro raste, vendar mora dati prednost svojim virom. Trenutni poudarek je na treh glavnih kategorijah uporabe hitozana, ki so označene kot Tidal Clear, Tidal Grow in Tidal Tex.

Plimovanje Jasno je blagovna znamka za industrijo priprave vode, ki je danes najbolj aktiven del poslovanja podjetja. Hitozan je zelo učinkovit kot "flokulant", saj mu njegova sposobnost kationske vezave omogoča, da potegne skupaj različne delce, tako da se bodo usedli ali pa jih bo lažje odstraniti s filtriranjem. Hitozan je nov alternativni flokulant za bistrenje vode, ki prihaja v napravo za čiščenje vode, in tudi za filtriranje bioloških trdnih snovi iz vode, tako da jih je mogoče reciklirati po čiščenju odplak. Lahko se uporablja tudi kot čistilo za bazen. V obratih za predelavo živali se hitozan lahko uporablja za pridobivanje maščob ali drugih potencialnih hranil iz vode za pranje. Pri pakiranju sadja in zelenjave pomaga pri recikliranju vode za pranje. V teh primerih hitozan pogosto nadomešča aluminijev sulfat ali močno zmanjša količino tistega, ki je potreben.

Tidal Grow je kategorija za uporabo v kmetijstvu. Hitin se nahaja v celičnih stenah gliv in sestavlja "eksoskelet" žuželk. Rastline imajo različne načine za odkrivanje škodljivcev glivic in žuželk, da okrepijo svoje naravne obrambne sisteme, hitozan pa lahko izzove to reakcijo kot del celotnega biostimulativnega učinka. Tidal Vision bo v ta namen lansiral izdelek za obdelavo semen na osnovi hitozana. Hitozan lahko zagotovi tudi "biokontrolo", kar pomeni, da se lahko veže na mikrobe in zavira njihovo razmnoževanje. Hitozan se lahko uporablja tudi za učinkovitejšo dostavo proizvodov za zaščito pridelka, kot je bakrov hidroksid, ki je med redkimi razpoložljivimi možnostmi za bakterijske bolezni v pridelkih, kot so citrusi in orehi, vendar se običajno prelahko spere z rastlin. Podjetje preiskuje druge načine, kako bi lahko hitozan uporabili za izboljšanje učinkovitosti drugih zaupanja vrednih izdelkov za zaščito rastlin in gnojil.

Tidal Tex je blagovna znamka podjetja za uporabo v tekstilu, kjer ponuja možnost nizke toksičnosti za zamenjavo kovinskih in sintetičnih kemikalij, ki se uporabljajo kot zaviralci ognja, protimikrobna sredstva ali antiodoranti. Na milijone funtov teh izdelkov se uporablja za vse, od oblačil do pohištva do vzmetnic in oblog avtomobilskih vrat. Hitozan je uporaben tudi kot "barvilo" za izdelavo barvnih tkanin. Junija 2021 je Tidal Vision napovedal partnerstvo s podjetjem Leigh Fibers in odprtje novega proizvodnega obrata v Južni Karolini za izdelavo hitozanskih formulacij, ki so možnosti vklopa posebej za tekstilno industrijo. Leigh vlakna je vodilno v panogi glede proizvodnje inženirskih rešitev iz vlaken, kot tudi predelave tekstilnih odpadkov za želene namene.

Kar zadeva prihodnje aplikacije, Tidal Vision sodeluje s potencialnimi strankami pri identifikaciji in dobavi vzorcev oblik hitozanskih rešitev, ki bodo verjetno ustrezale njihovim potrebam. Ko se odkrijejo novi primerki, sklenejo pogodbe o neizključni dobavi.

Torej, kar je bilo nekoč le problematičen tok odpadkov, je zdaj vir naravnih sestavin z mnogimi dragocenimi uporabami.