Hogyan alakul át a tenger gyümölcseiből származó hulladékáram többcélú biopolimerré?

Összességében elmondható, hogy modern élelmiszer-rendszerünk jó munkát végez az erőforrás-pazarlás megelőzésében azáltal, hogy megtalálja a módját az út során keletkező melléktermékek hasznosításának. Gyakran ezek az adatfolyamok még tovább „újraforgathatók” az alacsony értékű felhasználásról a nagyobb értékű alkalmazások felé. A közelmúltban van egy példa arra, hogy mi volt egy jelentős hulladékáram, amelyet most hasznos termékek széles körének alapjául használnak. A termék egy biopolimer ún kitozán amely rákfélék – pl. rákok, homár és garnélarák – héjából készíthető. Amikor ezeket az állatokat fogyasztói szintű termékek előállítására dolgozzák fel, a kagylókat jellemzően hulladékként kezelték, amelyet vagy az óceánba dobtak, elégettek, vagy hulladéklerakókba küldtek. Két, a tenger gyümölcsei iparával foglalkozó személy (Craig Kasberg és Zach Wilkinson) egymástól függetlenül vizsgálta a kagylók jobb felhasználásának lehetőségét, mert zavarta őket ez és más hulladékkal kapcsolatos problémák. Egy közös barát mutatta be őket, mert hallotta, hogy mindketten a kitozánról beszélnek. Végül egy céget alapítottak Tidal Vision amely ezt követően új és méretezhető módszert dolgozott ki a kitozán héjakból való kinyerésére.

Háttérbiológia: A rákfélék kemény külső héja valami úgynevezett kitinből áll, amely a bolygó második legelterjedtebb polimerje a növényekből származó cellulóz után. A kitin ezután dezacetilezési folyamaton megy keresztül, hogy kitozánná alakuljon, ahol aztán „kationos” (pozitív) töltése miatt egyedi és érdekes tulajdonságokkal rendelkezik. Ez lehetővé teszi, hogy ionos kötést hozzon létre bármely „anionos” (negatív) töltésű vegyi anyaggal. Ez a természetes vegyszer régóta ismert és használt, de mindig is viszonylag drága volt. A Tidal Vision szabadalmaztatott kitin és kitozán extrakciós módszere újrahasznosítható „zöld kémia” oldószereket használ, és a kitozán mellett egy használható műtrágya mellékterméket is hoz létre. Ez az alacsonyabb költségű kitozán megváltoztatta a játékot, mert hirtelen sokkal több gyakorlati felhasználásra került sor, és eddig legalább 400 lehetséges alkalmazást azonosítottak. Ennek a széles körű felhasználásnak az egyik oka, hogy a kitozán különféle formákban létezhet. Különböző lánchosszúságú polimerek és különböző mértékű „de-acetilezés” hozhatók létre.

A Tidal Vision gyorsan növekszik, de prioritást kell adnia erőforrásainak. Jelenleg a kitozán három fő felhasználási kategóriája áll a középpontban, amelyek Tidal Clear, Tidal Grow és Tidal Tex márkák.

Tidal Clear a vízkezelő ipar márkája, és ez ma a vállalat üzleti tevékenységének legaktívabb része. A kitozán nagyon hatékony „pelyhesítő szerként”, mert kationos megkötő képessége lehetővé teszi, hogy összevonja a különböző részecskéket, így azok vagy kiülepednek, vagy szűréssel könnyebben eltávolíthatók. A kitozán egy új alternatív flokkulálószer a vízkezelő létesítménybe érkező víz derítésére, valamint a bioszilárd anyagok vízből történő kiszűrésére, hogy a szennyvíztisztítás után újrahasznosítható legyen. Medencetisztítóként is használható. Állatfeldolgozó létesítményekben a kitozán felhasználható zsírok vagy más potenciális tápanyagok kinyerésére a mosóvízből. Gyümölcs- és zöldségcsomagolásnál segíti a mosóvíz újrahasznosítását. Ezekben az esetekben a kitozán gyakran helyettesíti az alumínium-szulfátot, vagy nagymértékben csökkenti a szükséges mennyiséget.

Tidal Grow mezőgazdasági felhasználásra szánt kategória. A kitin a gombák sejtfalában található, és ez alkotja a rovarok „exoskeletonját”. A növényeknek különféle módjai vannak a gombás és rovarkártevők kimutatására, hogy felerősítsék természetes védekező rendszerüket, és a kitozán képes kiváltani ezt a reakciót az általános biostimuláns hatás részeként. A Tidal Vision egy kitozán alapú magkezelő terméket készül piacra dobni erre a célra. A kitozán „biokontroll” is lehet, ami azt jelenti, hogy kötődni tud a mikrobákhoz és gátolja azok szaporodását. A kitozán a növényvédő szerek hatékonyabb szállítására is használható, mint például a réz-hidroxid, amely azon kevés lehetőség közé tartozik, amelyek bakteriális megbetegedések esetén alkalmazhatók olyan növényekben, mint a citrusfélék és a dió, de általában túl könnyen lemossa a növényeket. A vállalat más módszereket is vizsgál, amelyek segítségével a kitozán felhasználható más megbízható növényvédő- és műtrágyatermékek teljesítményének fokozására.

Tidal Tex a cég textilipari márkája, ahol alacsony toxicitású lehetőséget kínál a tűzgátlóként, antimikrobiálisan vagy szagtalanítóként használt fémalapú és szintetikus vegyszerek helyettesítésére. Több millió fontot használnak ezekből a termékekből a ruházattól kezdve a bútorokon át a matracokon át az autóajtók burkolatáig. A kitozán színezőanyagként is használható színes szövetek készítéséhez. 2021 júniusában a Tidal Vision bejelentette, hogy partnerséget köt a Leigh Fibers-szel, és új gyártóüzemet nyit Dél-Karolinában, hogy olyan kitozánkészítményeket készítsenek, amelyek kifejezetten a textilipar számára használhatók. Leigh Fibers vezető szerepet tölt be az iparágban a műszálas megoldások gyártása, valamint a textilhulladék kívánatos célú feldolgozása terén.

A jövőbeli alkalmazások tekintetében a Tidal Vision együttműködik a potenciális ügyfelekkel, hogy azonosítsák és mintákat szállítsanak a kitozán megoldások formáiból, amelyek valószínűleg megfelelnek az igényeiknek. Amikor új illeszkedéseket azonosítanak, nem kizárólagos szállítási megállapodásokat kötnek.

Tehát ami egykor csak problémás hulladékáram volt, az ma már természetes eredetű összetevők forrása, rengeteg értékes felhasználással.