Paano Ginagawang Isang Multi-Gumamit na Biopolymer ang Seafood Waste Stream

Sa pangkalahatan, mahusay ang ginagawa ng aming modernong sistema ng pagkain sa pagpigil sa pag-aaksaya ng mapagkukunan sa pamamagitan ng paghahanap ng mga paraan upang magamit ang iba't ibang byproduct na nabubuo nito sa daan. Kadalasan ang mga stream na iyon ay maaaring higit pang "na-upcycle" mula sa mababang halaga ng paggamit hanggang sa mas mataas na halaga ng mga aplikasyon. May isang kamakailang halimbawa ng kung ano ang isang pangunahing waste-stream na ngayon ay tina-tap bilang batayan para sa isang malawak na hanay ng mga kapaki-pakinabang na produkto. Ang produkto ay tinatawag na biopolymer chitosan na maaaring gawin mula sa mga shell ng crustacean - hal, alimango, lobster, at hipon. Kapag ang mga hayop na iyon ay naproseso upang gumawa ng mga produkto sa antas ng consumer, ang mga shell ay karaniwang itinuturing bilang basura na maaaring itinapon sa karagatan, sinunog, o ipinadala sa mga landfill. Dalawang indibidwal na kasangkot sa industriya ng pagkaing-dagat (Craig Kasberg at Zach Wilkinson) ay malayang tumitingin sa potensyal na makahanap ng mas mabuting gamit para sa mga shell dahil nababahala sila tungkol doon at sa iba pang mga isyu sa basura. Isang magkakaibigan ang nagpakilala sa kanila dahil narinig niya silang dalawa na nag-uusap tungkol sa chitosan. Nagtapos sila ng isang kumpanya na tinatawag Paningin ng talim na pagkatapos ay gumawa ng isang nobela at nasusukat na paraan upang kunin ang chitosan mula sa mga shell.

Background biology: Ang matitigas na panlabas na shell ng crustaceans ay gawa sa isang bagay na tinatawag na chitin, ang pangalawa sa pinakamaraming polymer sa planeta, pagkatapos ng cellulose mula sa mga halaman. Ang chitin pagkatapos ay sumasailalim sa proseso ng deacetylation upang maging chitosan, kung saan mayroon itong kakaiba at kawili-wiling mga katangian dahil sa "cationic" (positibong) singil nito. Nagbibigay ito ng kapasidad na bumuo ng ionic bond sa anumang kemikal na may "anionic" (negatibong) singil. Ang natural na kemikal na ito ay kilala at ginagamit sa mahabang panahon, ngunit ito ay palaging medyo mahal. Ang pamamaraan ng pagkuha ng chitin at chitosan na pagmamay-ari ng Tidal Vision ay gumagamit ng mga recyclable na solvent na "green chemistry" at bumubuo ng isang magagamit na byproduct ng pataba bilang karagdagan sa chitosan. Ang mas mababang halaga ng chitosan na ito ay naging isang game changer dahil biglang nagkaroon ng napakaraming praktikal na gamit, na may hindi bababa sa 400 potensyal na aplikasyon na natukoy sa ngayon. Isa sa mga dahilan para sa lawak ng paggamit na ito ay ang chitosan ay maaaring umiral sa iba't ibang anyo. Posibleng makabuo ng iba't ibang haba ng chain ng polymer at iba't ibang antas ng "de-acetylation."

Ang Tidal Vision ay mabilis na lumalaki, ngunit kailangan nitong unahin ang mga mapagkukunan nito. Ang kasalukuyang focus ay sa tatlong pangunahing kategorya ng paggamit para sa chitosan na may tatak bilang Tidal Clear, Tidal Grow at Tidal Tex.

Tidal Clear ay ang tatak para sa industriya ng paggamot sa tubig, at iyon ang pinakaaktibong bahagi ng negosyo ng kumpanya ngayon. Ang Chitosan ay napaka-epektibo bilang isang "flocculant" dahil ang cationic binding capability nito ay nagbibigay-daan sa pagsasama-sama ng iba't ibang particulate upang ang mga ito ay tumira o mas madaling alisin sa pamamagitan ng pag-filter. Ang Chitosan ay isang bagong alternatibong flocculant para sa paglilinaw ng tubig na pumapasok sa isang water treatment facility at para din sa pagsala ng mga biosolids mula sa tubig upang ito ay ma-recycle pagkatapos ng paggamot sa dumi sa alkantarilya. Maaari rin itong gamitin bilang isang pool clarifier. Sa mga pasilidad sa pagproseso ng hayop, ang chitosan ay maaaring gamitin upang mabawi ang mga taba o iba pang potensyal na sustansya mula sa hugasang tubig. Sa mga pagpapatakbo ng pag-iimpake ng prutas at gulay, nakakatulong ito sa pag-recycle ng hugasang tubig. Sa mga kasong ito, madalas na pinapalitan ng chitosan ang aluminum sulfate o lubos na binabawasan ang halaga ng kailangan.

Tidal Grow ay isang kategorya para sa mga gamit sa agrikultura. Ang chitin ay matatagpuan sa mga cell wall ng fungi at ito ang bumubuo sa "exoskeleton" ng mga insekto. Ang mga halaman ay may iba't ibang paraan upang tuklasin ang mga peste ng fungal at insekto upang palakihin ang kanilang mga natural na sistema ng depensa, at ang chitosan ay nagagawang makakuha ng reaksyong iyon bilang bahagi ng isang pangkalahatang epekto ng bio stimulant. Ang Tidal Vision ay malapit nang maglunsad ng chitosan-based seed treatment product para sa layuning ito. Ang Chitosan ay maaari ding magbigay ng "biocontrol", ibig sabihin ay maaari itong magbigkis sa mga mikrobyo at pigilan ang mga ito sa pagpaparami. Magagamit din ang chitosan para mas epektibong maghatid ng mga produkto ng proteksyon ng pananim, tulad ng copper hydroxide, na isa sa ilang available na opsyon para sa bacterial disease sa mga pananim tulad ng citrus at walnuts, ngunit kadalasang masyadong madaling naghuhugas ng mga halaman. Ang kumpanya ay nag-iimbestiga ng iba pang mga paraan na ang chitosan ay maaaring gamitin upang mapahusay ang pagganap ng iba pang pinagkakatiwalaang proteksyon ng pananim at mga produkto ng pataba.

Tidal Tex ay ang tatak ng kumpanya para sa paggamit ng mga tela, kung saan nag-aalok ito ng mababang toxicity na opsyon para palitan ang metal-based at synthetic na kemikal na ginagamit bilang fire retardant, anti-microbial o anti-odorants. Milyun-milyong libra ng mga produktong ito ang ginagamit sa lahat mula sa damit hanggang sa muwebles hanggang sa mga kutson hanggang sa mga lining ng pinto ng sasakyan. Ang chitosan ay kapaki-pakinabang din bilang isang "dye mordant" para sa paggawa ng may kulay na tela. Noong Hunyo ng 2021, ang Tidal Vision ay nag-anunsyo ng pakikipagtulungan sa Leigh Fibers at ang pagbubukas ng isang bagong pasilidad ng produksyon sa South Carolina upang gumawa ng mga chitosan formulation na mga opsyon na plug-on na partikular para sa industriya ng tela. Leigh Fibers ay isang nangunguna sa industriya patungkol sa pagmamanupaktura ng mga engineered fiber solutions, pati na rin sa pagproseso ng textile waste para sa mga kanais-nais na layunin.

Sa mga tuntunin ng mga aplikasyon sa hinaharap, ang Tidal Vision ay nakikipagtulungan sa mga potensyal na customer upang matukoy at magbigay ng mga sample ng mga anyo ng mga solusyon sa chitosan na malamang na akma sa kanilang mga pangangailangan. Kapag natukoy ang mga bagong akma, inaayos nila ang mga hindi eksklusibong kasunduan sa supply sa pasulong.

Kaya't ang dating problemang basura ay pinagmumulan na ngayon ng mga natural na sangkap na may maraming mahahalagang gamit.