Come un flusso di rifiuti di pesce viene trasformato in un biopolimero multiuso

Nel complesso, il nostro moderno sistema alimentare fa un buon lavoro nel prevenire lo spreco di risorse trovando modi per utilizzare i vari sottoprodotti che genera lungo il percorso. Spesso questi flussi possono essere ulteriormente "riciclati" da usi di basso valore ad applicazioni di valore superiore. C'è un esempio recente di quello che era un importante flusso di rifiuti che ora viene sfruttato come base per un'ampia gamma di prodotti utili. Il prodotto è un biopolimero chiamato chitosano che può essere ricavato dai gusci dei crostacei, ad esempio granchi, aragoste e gamberetti. Quando quegli animali vengono trasformati per realizzare prodotti di livello consumer, i gusci venivano generalmente trattati come rifiuti che venivano scaricati nell'oceano, inceneriti o inviati alle discariche. Due persone che erano coinvolte nell'industria dei frutti di mare (Craig Kasberg e Zach Wilkinson) stavano esaminando in modo indipendente il potenziale per trovare un uso migliore per i gusci perché erano preoccupati per questo e altri problemi di rifiuti. Un amico comune li presentò perché li aveva sentiti parlare entrambi di chitosano. Hanno finito per avviare una società chiamata Visione di marea che successivamente ha elaborato un metodo nuovo e scalabile per estrarre il chitosano dai gusci.

Biologia di base: i gusci esterni duri dei crostacei sono fatti di qualcosa chiamato chitina, il secondo polimero più abbondante sul pianeta, dopo la cellulosa delle piante. La chitina subisce quindi un processo di deacetilazione per diventare chitosano, dove ha poi alcune proprietà uniche e interessanti a causa della sua carica “cationica” (positiva). Questo gli conferisce la capacità di formare un legame ionico con qualsiasi sostanza chimica che abbia una carica "anionica" (negativa). Questa sostanza chimica naturale è nota e utilizzata da molto tempo, ma è sempre stata relativamente costosa. Il metodo di estrazione della chitina e del chitosano proprietario di Tidal Vision utilizza solventi riciclabili di "chimica verde" e genera un sottoprodotto fertilizzante utilizzabile oltre al chitosano. Questo chitosano a basso costo è stato un punto di svolta perché improvvisamente ci sono così tanti usi più pratici, con almeno 400 potenziali applicazioni identificate finora. Uno dei motivi di questa ampiezza di usi è che il chitosano può esistere in varie forme. È possibile generare diverse lunghezze di catena del polimero e diversi gradi di "deacetilazione".

Tidal Vision sta crescendo rapidamente, ma deve dare la priorità alle sue risorse. L'attuale focus è su tre principali categorie di utilizzo del chitosano che sono marchiate come Tidal Clear, Tidal Grow e Tidal Tex.

Marea limpida è il marchio per l'industria del trattamento delle acque e questa è la parte più attiva dell'attività dell'azienda oggi. Il chitosano è molto efficace come "flocculante" perché la sua capacità di legame cationico gli consente di riunire varie particelle in modo che si depositino o siano più facili da rimuovere mediante filtraggio. Il chitosano è un nuovo flocculante alternativo per la chiarificazione dell'acqua che entra in un impianto di trattamento delle acque e anche per filtrare i biosolidi dall'acqua in modo che possano essere riciclati dopo il trattamento delle acque reflue. Può essere utilizzato anche come chiarificatore per piscine. Negli impianti di lavorazione degli animali il chitosano può essere utilizzato per recuperare grassi o altri potenziali nutrienti dall'acqua di lavaggio. Nelle operazioni di confezionamento di frutta e verdura aiuta a riciclare l'acqua di lavaggio. In questi casi, il chitosano sostituisce spesso il solfato di alluminio o riduce notevolmente la quantità di ciò che è necessario.

Crescita di marea è una categoria per usi agricoli. La chitina si trova nelle pareti cellulari dei funghi e costituisce l'"esoscheletro" degli insetti. Le piante hanno vari modi per rilevare funghi e insetti nocivi al fine di potenziare i loro sistemi di difesa naturali e il chitosano è in grado di suscitare quella reazione come parte di un effetto biostimolante generale. Tidal Vision sta per lanciare un prodotto per il trattamento delle sementi a base di chitosano per questo scopo. Il chitosano può anche fornire il "biocontrollo", il che significa che può legarsi ai microbi e inibirne la riproduzione. Il chitosano può anche essere utilizzato per fornire prodotti per la protezione delle colture in modo più efficace, come l'idrossido di rame, che è tra le poche opzioni disponibili per le malattie batteriche in colture come agrumi e noci, ma che normalmente lava via le piante troppo facilmente. L'azienda sta studiando altri modi in cui il chitosano può essere utilizzato per migliorare le prestazioni di altri prodotti affidabili per la protezione delle colture e fertilizzanti.

Marea Tex è il marchio dell'azienda per l'uso tessile, dove offre un'opzione a bassa tossicità per sostituire i prodotti chimici a base di metallo e sintetici utilizzati come ritardanti di fiamma, antimicrobici o antiodoranti. Milioni di libbre di questi prodotti vengono utilizzati su qualsiasi cosa, dall'abbigliamento ai mobili, dai materassi ai rivestimenti delle portiere delle automobili. Il chitosano è utile anche come “mordente colorante” per realizzare tessuti colorati. Nel giugno del 2021 Tidal Vision ha annunciato una partnership con Leigh Fibers e l'apertura di un nuovo impianto di produzione nella Carolina del Sud per realizzare formulazioni di chitosano che sono opzioni plug-on specifiche per l'industria tessile. Fibre Leigh è leader nel settore per quanto riguarda la produzione di soluzioni in fibra ingegnerizzata, nonché il trattamento dei rifiuti tessili per scopi desiderati.

In termini di applicazioni future, Tidal Vision collabora con potenziali clienti per identificare e fornire campioni di forme di soluzioni di chitosano adatte alle loro esigenze. Quando vengono identificati nuovi adattamenti, stipulano accordi di fornitura non esclusivi per il futuro.

Quindi quello che una volta era solo un flusso di rifiuti problematico è ora una fonte di ingredienti a base naturale con decine di usi preziosi.