כיצד זרם פסולת פירות ים הופך לביופולימר רב שימושי

בסך הכל, מערכת המזון המודרנית שלנו עושה עבודה טובה במניעת בזבוז משאבים על ידי מציאת דרכים לנצל את תוצרי הלוואי השונים שהיא מייצרת לאורך הדרך. לעתים קרובות ניתן "לחדש" את הזרמים הללו עוד יותר משימושים בעלי ערך נמוך ליישומים בעלי ערך גבוה יותר. ישנה דוגמה עדכנית למה שהיה זרם פסולת עיקרי, שכעת מנוצל כבסיס למגוון רחב של מוצרים שימושיים. המוצר הוא ביופולימר הנקרא chitosan שניתן להכין מקונכיות של סרטנים - למשל סרטנים, לובסטרים ושרימפס. כאשר בעלי החיים הללו מעובדים לייצור מוצרים ברמת הצרכן, הפגזים טופלו בדרך כלל כפסולת שהושלכה בים, נשרף או נשלחה למזבלות. שני אנשים שהיו מעורבים בתעשיית פירות הים (קרייג קסברג וזאק ווילקינסון) בדקו באופן עצמאי את הפוטנציאל למצוא שימוש טוב יותר לקליפות, כי הם היו מוטרדים מכך ומבעיות פסולת אחרות. חבר משותף הציג אותם כי הוא שמע את שניהם מדברים על צ'יטוסן. בסופו של דבר הם הקימו חברה בשם ראיית גאות שלאחר מכן פיתחה שיטה חדשה וניתנת להרחבה להפקת צ'יטוסן מהקליפות.

ביולוגיה רקע: הקליפות החיצוניות הקשות של סרטנים עשויות ממשהו שנקרא כיטין, הפולימר השני בשכיחותו על פני כדור הארץ, אחרי תאית מצמחים. לאחר מכן, כיטין עובר תהליך דה-אצטילציה כדי להפוך לכיטוזן, כאשר לאחר מכן יש לו כמה תכונות ייחודיות ומעניינות בגלל המטען ה"קטיוני" (החיובי) שלו. זה נותן לו את היכולת ליצור קשר יוני עם כל כימיקל בעל מטען "אניוני" (שלילי). הכימיקל הטבעי הזה היה ידוע ונעשה בו שימוש במשך זמן רב, אבל הוא תמיד היה יקר יחסית. שיטת מיצוי הכיטין והכיטוסן הקניינית של Tidal Vision משתמשת בממיסים "כימיה ירוקה" הניתנים למחזור ויוצרת תוצר לוואי של דשן שמיש בנוסף לצ'יטוזן. הצ'יטוסן בעל העלות הנמוכה הזו שינתה את המשחק מכיוון שפתאום יש כל כך הרבה שימושים מעשיים יותר, עם לפחות 400 יישומים פוטנציאליים שזוהו עד כה. אחת הסיבות לרוחב השימושים הזה היא שצ'יטוזן יכול להתקיים בצורות שונות. ניתן ליצור אורכי שרשרת שונים של הפולימר ודרגות שונות של "דה-אצטילציה".

Tidal Vision גדל במהירות, אבל היא חייבת לתעדף את המשאבים שלה. ההתמקדות הנוכחית היא בשלוש קטגוריות עיקריות של שימוש בצ'יטוסן אשר ממותגות כ-Tidal Clear, Tidal Grow ו-Tidal Tex.

Tidal Clear הוא המותג לתעשיית הטיפול במים, וזה החלק הפעיל ביותר בעסקי החברה כיום. הצ'יטוסן יעיל מאוד כ"פלקולנט" מכיוון שיכולת הקישור הקטיונית שלו מאפשרת לו למשוך חלקיקים שונים כך שהם יתיישבו או יהיו קל יותר להסירם על ידי סינון. Chitosan הוא חומר קצף חלופי חדש לבירור מים הנכנסים למתקן לטיפול במים וגם לסינון הביו-סולידים מהמים כך שניתן למחזרם לאחר טיפול בשפכים. זה יכול לשמש גם כמבהיר בריכה. במתקני עיבוד בעלי חיים ניתן להשתמש בצ'יטוזן כדי לשחזר שומנים או חומרים מזינים פוטנציאליים אחרים ממי השטיפה. בפעולות אריזת פירות וירקות זה עוזר במחזור מי השטיפה. במקרים אלה, הצ'יטוזן מחליף לרוב אלומיניום גופרתי או מפחית במידה ניכרת את הכמות הנדרשת.

Tidal Grow היא קטגוריה לשימושים חקלאיים. כיטין נמצא בדפנות התא של פטריות והוא מרכיב את "שלד החיצוני" של חרקים. לצמחים יש דרכים שונות לזהות מזיקים פטרייתיים וחרקים על מנת להגביר את מערכות ההגנה הטבעיות שלהם, וצ'יטוזן מסוגל לעורר את התגובה הזו כחלק מהאפקט הביולוגי הממריץ הכולל. Tidal Vision עומדת להשיק מוצר לטיפול בזרעים על בסיס כיטוזן למטרה זו. Chitosan יכול גם לספק "בקרה ביולוגית", כלומר הוא יכול להיקשר לחיידקים ולעכב אותם מלהתרבות. ניתן להשתמש בצ'יטוסן גם כדי לספק מוצרים להגנת הצומח בצורה יעילה יותר, כמו הידרוקסיד נחושת, שהיא בין האפשרויות הבודדות הזמינות למחלות חיידקיות בגידולים כמו הדרים ואגוזי מלך, אך בדרך כלל שוטפת את הצמחים בקלות רבה מדי. החברה חוקרת דרכים אחרות שבהן ניתן להשתמש בצ'יטוזן כדי לשפר את הביצועים של מוצרי הגנה מהימנים על יבולים ודשן אחרים.

Tidal Tex הוא המותג של החברה לשימוש בטקסטיל, שם הוא מציע אפשרות לרעילות נמוכה להחליף כימיקלים מבוססי מתכת וסינתטיים המשמשים כמעכבי אש, אנטי מיקרוביאלים או נוגדי ריח. מיליוני פאונד של מוצרים אלה משמשים על כל דבר, החל מבגדים ועד רהיטים למזרנים ועד ביטנות דלתות רכב. צ'יטוסן שימושי גם כ"מדנט צבע" להכנת בד צבעוני. ביוני 2021 הודיעה Tidal Vision על שותפות עם Leigh Fibres ועל פתיחת מתקן ייצור חדש בדרום קרוליינה לייצור תכשירי צ'יטוזן שהם אפשרויות חיבור במיוחד לתעשיית הטקסטיל. ליי סיבים מובילה בתעשייה בכל הנוגע לייצור פתרונות סיבים מהונדסים, כמו גם עיבוד פסולת טקסטיל למטרות רצויות.

במונחים של יישומים עתידיים, Tidal Vision משתפת פעולה עם לקוחות פוטנציאליים כדי לזהות ולספק דוגמאות של צורות של פתרונות צ'יטוזן שעשויים להתאים לצרכיהם. כאשר מזוהים התאמות חדשות, הם מסדרים הסכמי אספקה ​​לא בלעדיים קדימה.

אז מה שהיה פעם רק זרם פסולת בעייתי הוא כיום מקור של מרכיבים טבעיים עם עשרות שימושים יקרי ערך.