Kuidas mereandide jäätmevoog muudetakse mitmeotstarbeliseks biopolümeeriks

Üldiselt teeb meie kaasaegne toidusüsteem head tööd ressursside raiskamise ärahoidmisel, leides viise, kuidas kasutada erinevaid selle käigus tekkivaid kõrvalsaadusi. Sageli saab neid vooge veelgi „uuesti ümber töödelda” madala väärtusega kasutuselt kõrgema väärtusega rakendustele. On hiljutine näide sellest, mis oli suur jäätmevoog, mida kasutatakse nüüd paljude kasulike toodete alusena. Toode on biopolümeer nn kitosaan mida saab valmistada vähilaadsete – nt krabide, homaaride ja krevettide – kestadest. Kui neid loomi töödeldakse tarbijatele mõeldud toodete valmistamiseks, käsitleti kestasid tavaliselt jäätmetena, mis visati ookeani, põletati või saadeti prügilatesse. Kaks mereannitööstusega seotud isikut (Craig Kasberg ja Zach Wilkinson) uurisid iseseisvalt potentsiaali leida karpidele paremat kasutust, kuna neid häiris see ja muud jäätmeprobleemid. Ühine sõber tutvustas neid, sest oli kuulnud neid mõlemat kitosaanist rääkimas. Nad asutasid lõpuks ettevõtte nimega Loodete nägemine mis hiljem töötas välja uudse ja skaleeritava meetodi kitosaani kestadest ekstraheerimiseks.

Taustbioloogia: koorikloomade kõvad väliskestad on valmistatud kitiinist, mis on taimede tselluloosi järel suuruselt teine ​​polümeer planeedil. Seejärel läbib kitiin deatsetüülimisprotsessi, et saada kitosaaniks, kus sellel on oma "katioonse" (positiivse) laengu tõttu mõned ainulaadsed ja huvitavad omadused. See annab sellele võime moodustada ioonse sideme mis tahes kemikaaliga, millel on "anioonne" (negatiivne) laeng. Seda looduslikku kemikaali on tuntud ja kasutatud juba pikka aega, kuid see oli alati suhteliselt kallis. Tidal Visioni patenteeritud kitiini ja kitosaani ekstraheerimismeetod kasutab taaskasutatavaid "rohelise keemia" lahusteid ja tekitab lisaks kitosaanile kasutatava väetise kõrvalsaaduse. See odavam kitosaan on muutnud mängu, sest ühtäkki on praktilisemaid kasutusviise nii palju rohkem, praeguseks on tuvastatud vähemalt 400 potentsiaalset rakendust. Selle kasutusala üks põhjusi on see, et kitosaan võib esineda erinevates vormides. Võimalik on genereerida polümeeri erineva pikkusega ahelaid ja erinevat "deatsetüülimise" astet.

Tidal Vision on kiiresti kasvanud, kuid see peab oma ressursid prioritiseerima. Praegu keskendutakse kitosaani kolmele peamisele kasutuskategooriale, mida tähistatakse kui Tidal Clear, Tidal Grow ja Tidal Tex.

Selge loode on veepuhastustööstuse kaubamärk ja see on täna ettevõtte kõige aktiivsem osa. Kitosaan on flokulandina väga tõhus, kuna selle katioonse sidumisvõime võimaldab tal kokku tõmmata erinevaid osakesi nii, et need kas settivad välja või on neid lihtsam filtreerides eemaldada. Kitosaan on uus alternatiivne flokulant veepuhastusseadmesse tuleva vee selgitamiseks ja ka biotahkeainete filtreerimiseks veest, et seda saaks pärast reovee puhastamist taaskasutada. Seda saab kasutada ka basseini selgitajana. Loomade töötlemisrajatistes saab kitosaani kasutada rasvade või muude potentsiaalsete toitainete eemaldamiseks pesuveest. Puu- ja köögiviljade pakkimisel aitab see pesuvee ringlusse võtta. Sellistel juhtudel asendab kitosaan sageli alumiiniumsulfaati või vähendab oluliselt vajaliku koguse.

Loodete kasv on põllumajanduslikuks kasutamiseks mõeldud kategooria. Kitiini leidub seente rakuseintes ja see moodustab putukate "eksoskeleti". Taimedel on mitmeid viise seen- ja putukahjurite tuvastamiseks, et tugevdada nende loomulikku kaitsesüsteemi, ja kitosaan suudab selle reaktsiooni esile kutsuda osana üldisest biostimuleerivast mõjust. Tidal Vision toob selleks otstarbeks turule kitosaanipõhise seemnetöötlustoote. Kitosaan võib pakkuda ka "biokontrolli", mis tähendab, et see võib seostuda mikroobidega ja pärssida nende paljunemist. Kitosaani saab kasutada ka taimekaitsevahendite, näiteks vaskhüdroksiidi, tõhusamaks tarnimiseks, mis on üks vähestest saadaolevatest võimalustest bakteriaalsete haiguste korral sellistes põllukultuurides nagu tsitrusviljad ja kreeka pähklid, kuid mis tavaliselt peseb taimed liiga kergesti maha. Ettevõte uurib muid viise, kuidas kitosaani saaks kasutada teiste usaldusväärsete taimekaitse- ja väetiste toimivuse parandamiseks.

Tidal Tex on ettevõtte kaubamärk tekstiilitööstusele, kus see pakub madala toksilisusega võimalust asendada metallipõhiseid ja sünteetilisi kemikaale, mida kasutatakse tuleaeglustite, antimikroobsete ainete või lõhnavastaste ainetena. Miljoneid naela neid tooteid kasutatakse kõige jaoks, alates rõivastest ja lõpetades mööbliga ja lõpetades madratsite ja autouste vooderdistega. Kitosaan on kasulik ka “värvipeetmena” värvilise kanga valmistamisel. 2021. aasta juunis teatas Tidal Vision partnerlusest ettevõttega Leigh Fibers ja uue tootmisüksuse avamisest Lõuna-Carolinas, et valmistada kitosaani koostisi, mis on spetsiaalselt tekstiilitööstuse jaoks lisatavad võimalused. Leigh Fibers on tööstusharu liider tehniliste kiulahenduste valmistamisel, samuti tekstiilijäätmete töötlemisel soovitud eesmärkidel.

Tulevaste rakenduste osas teeb Tidal Vision koostööd potentsiaalsete klientidega, et tuvastada ja tarnida nende vajadustele vastavate kitosaanilahenduste vormide näidiseid. Kui avastatakse uusi sobivusi, sõlmivad nad mitteainuõiguslikud tarnelepingud.

Nii et see, mis kunagi oli lihtsalt probleemne jäätmevoog, on nüüd looduslike koostisosade allikas, millel on palju väärtuslikke kasutusviise.