Bagaimana Aliran Sisa Makanan Laut Diubah Menjadi Biopolimer Berbilang Guna

Secara keseluruhannya, sistem makanan moden kami berfungsi dengan baik untuk mencegah pembaziran sumber dengan mencari cara untuk menggunakan pelbagai produk sampingan yang dihasilkannya sepanjang perjalanan. Selalunya aliran tersebut boleh "dikitar semula" lebih jauh daripada penggunaan nilai rendah kepada aplikasi bernilai lebih tinggi. Terdapat contoh terbaru tentang aliran sisa utama yang kini digunakan sebagai asas untuk pelbagai produk berguna. Produk itu ialah biopolimer yang dipanggil chitosan yang boleh dibuat daripada cangkerang krustasea – cth, ketam, udang galah dan udang. Apabila haiwan tersebut diproses untuk membuat produk peringkat pengguna, cengkerang biasanya dianggap sebagai sisa yang sama ada dibuang di lautan, dibakar atau dihantar ke tapak pelupusan sampah. Dua individu yang terlibat dalam industri makanan laut (Craig Kasberg dan Zach Wilkinson) secara bebas melihat potensi untuk mencari kegunaan yang lebih baik untuk cengkerang kerana mereka bimbang tentang itu dan isu sisa lain. Seorang rakan bersama memperkenalkan mereka kerana dia telah mendengar mereka berdua bercakap tentang kitosan. Mereka akhirnya memulakan sebuah syarikat bernama Penglihatan Pasang surut yang kemudiannya menghasilkan kaedah baru dan berskala untuk mengekstrak kitosan daripada cengkerang.

Biologi latar belakang: Cangkang luar keras krustasea diperbuat daripada sesuatu yang dipanggil kitin, polimer kedua paling banyak di planet ini, selepas selulosa daripada tumbuhan. Chitin kemudiannya menjalani proses deasetilasi untuk menjadi kitosan, di mana ia kemudiannya mempunyai beberapa sifat unik dan menarik kerana caj "kationik" (positif). Ini memberikan keupayaan untuk membentuk ikatan ionik dengan mana-mana bahan kimia yang mempunyai caj "anionik" (negatif). Bahan kimia semulajadi ini telah lama diketahui dan digunakan, tetapi ia sentiasa agak mahal. Kaedah pengekstrakan kitin dan kitosan proprietari Tidal Vision menggunakan pelarut "kimia hijau" yang boleh dikitar semula dan menjana hasil sampingan baja yang boleh digunakan sebagai tambahan kepada kitosan. Kitosan kos rendah ini telah menjadi pengubah permainan kerana tiba-tiba terdapat lebih banyak kegunaan praktikal, dengan sekurang-kurangnya 400 aplikasi berpotensi dikenal pasti setakat ini. Salah satu sebab keluasan kegunaan ini ialah kitosan boleh wujud dalam pelbagai bentuk. Ia adalah mungkin untuk menghasilkan panjang rantai yang berbeza bagi polimer dan darjah "nyah-asetilasi" yang berbeza.

Tidal Vision telah berkembang pesat, tetapi ia perlu mengutamakan sumbernya. Tumpuan semasa adalah pada tiga kategori utama penggunaan kitosan yang dijenamakan sebagai Tidal Clear, Tidal Grow dan Tidal Tex.

Air pasang surut ialah jenama untuk industri rawatan air, dan itu merupakan bahagian paling aktif dalam perniagaan syarikat hari ini. Kitosan sangat berkesan sebagai "flocculant" kerana keupayaan pengikatan kationiknya membolehkan ia menarik bersama pelbagai zarah supaya sama ada akan mengendap atau lebih mudah dibuang melalui penapisan. Kitosan ialah flokulan alternatif baharu untuk penjernihan air yang masuk ke dalam kemudahan rawatan air dan juga untuk menapis biopejal daripada air supaya ia boleh dikitar semula selepas rawatan kumbahan. Ia juga boleh digunakan sebagai penjernih kolam. Dalam kemudahan pemprosesan haiwan, kitosan boleh digunakan untuk memulihkan lemak atau nutrien lain yang berpotensi daripada air basuhan. Dalam operasi pembungkusan buah-buahan dan sayur-sayuran ia membantu dengan mengitar semula air basuhan. Dalam kes ini, kitosan sering menggantikan aluminium sulfat atau mengurangkan jumlah bahan yang diperlukan.

Tidal Grow adalah kategori untuk kegunaan pertanian. Kitin ditemui dalam dinding sel kulat dan ia membentuk "keleton luar" serangga. Tumbuhan mempunyai pelbagai cara untuk mengesan perosak kulat dan serangga untuk meningkatkan sistem pertahanan semula jadi mereka, dan kitosan mampu menimbulkan tindak balas tersebut sebagai sebahagian daripada kesan bio perangsang keseluruhan. Tidal Vision akan melancarkan produk rawatan benih berasaskan kitosan untuk tujuan ini. Chitosan juga boleh menyediakan "biocontrol", bermakna ia boleh mengikat mikrob dan menghalangnya daripada membiak. Kitosan juga boleh digunakan untuk menyampaikan produk perlindungan tanaman dengan lebih berkesan, seperti tembaga hidroksida, yang merupakan antara beberapa pilihan yang tersedia untuk penyakit bakteria dalam tanaman seperti sitrus dan walnut, tetapi biasanya membasuh tumbuhan dengan terlalu mudah. Syarikat itu sedang menyiasat cara lain kitosan boleh digunakan untuk meningkatkan prestasi produk perlindungan tanaman dan baja lain yang dipercayai.

Tidal Tex ialah jenama syarikat untuk kegunaan tekstil, di mana ia menawarkan pilihan ketoksikan rendah untuk menggantikan bahan kimia berasaskan logam dan sintetik yang digunakan sebagai kalis api, anti-mikrob atau anti-bau. Berjuta-juta paun produk ini digunakan pada segala-galanya daripada pakaian ke perabot ke tilam ke pelapik pintu kereta. Kitosan juga berguna sebagai "pewarna pewarna" untuk membuat fabrik berwarna. Pada Jun 2021 Tidal Vision mengumumkan perkongsian dengan Leigh Fibers dan pembukaan kemudahan pengeluaran baharu di Carolina Selatan untuk membuat formulasi kitosan yang merupakan pilihan pemalam khusus untuk industri tekstil. Leigh Fibers adalah peneraju dalam industri berkenaan dengan pembuatan penyelesaian gentian kejuruteraan, serta pemprosesan sisa tekstil untuk tujuan yang diingini.

Dari segi aplikasi masa hadapan, Tidal Vision bekerjasama dengan bakal pelanggan untuk mengenal pasti dan membekalkan sampel bentuk penyelesaian kitosan yang mungkin sesuai dengan keperluan mereka. Apabila kesesuaian baru dikenal pasti, mereka mengatur perjanjian bekalan bukan eksklusif untuk bergerak ke hadapan.

Jadi apa yang dahulunya hanya aliran sisa bermasalah kini menjadi sumber bahan berasaskan semula jadi dengan banyak kegunaan berharga.