Bagaimana Aliran Limbah Makanan Laut Diubah Menjadi Biopolimer Serbaguna

Secara keseluruhan, sistem pangan modern kita melakukan pekerjaan yang baik untuk mencegah pemborosan sumber daya dengan menemukan cara untuk memanfaatkan berbagai produk sampingan yang dihasilkannya di sepanjang jalan. Seringkali aliran-aliran tersebut dapat ditingkatkan lebih jauh lagi dari penggunaan bernilai rendah ke aplikasi bernilai lebih tinggi. Ada contoh baru-baru ini tentang apa yang merupakan aliran limbah utama yang sekarang dimanfaatkan sebagai dasar untuk berbagai produk yang bermanfaat. Produknya adalah biopolimer yang disebut chitosan yang dapat dibuat dari cangkang krustasea – misalnya kepiting, lobster, dan udang. Ketika hewan-hewan itu diproses untuk membuat produk tingkat konsumen, cangkangnya biasanya diperlakukan sebagai limbah yang dibuang ke laut, dibakar, atau dikirim ke tempat pembuangan sampah. Dua individu yang terlibat dalam industri makanan laut (Craig Kasberg dan Zach Wilkinson) secara independen mencari potensi untuk menemukan penggunaan kerang yang lebih baik karena mereka khawatir tentang hal itu dan masalah limbah lainnya. Seorang teman memperkenalkan mereka karena dia pernah mendengar mereka berdua berbicara tentang kitosan. Mereka akhirnya memulai sebuah perusahaan bernama Visi pasang surut yang kemudian menghasilkan metode baru dan terukur untuk mengekstrak kitosan dari cangkangnya.

Latar belakang biologi: Kulit luar yang keras dari krustasea terbuat dari sesuatu yang disebut kitin, polimer paling melimpah kedua di planet ini, setelah selulosa dari tumbuhan. Kitin kemudian mengalami proses deasetilasi menjadi kitosan, yang kemudian memiliki beberapa sifat yang unik dan menarik karena memiliki muatan “kationik” (positif). Ini memberinya kapasitas untuk membentuk ikatan ionik dengan bahan kimia apa pun yang memiliki muatan "anionik" (negatif). Bahan kimia alami ini telah dikenal dan digunakan sejak lama, tetapi harganya selalu relatif mahal. Metode ekstraksi kitin dan kitosan milik Tidal Vision menggunakan pelarut “kimia hijau” yang dapat didaur ulang dan menghasilkan produk sampingan pupuk yang dapat digunakan selain kitosan. Kitosan berbiaya lebih rendah ini telah menjadi pengubah permainan karena tiba-tiba ada begitu banyak kegunaan yang lebih praktis, dengan setidaknya 400 aplikasi potensial telah diidentifikasi sejauh ini. Salah satu alasan luasnya kegunaan ini adalah kitosan dapat hadir dalam berbagai bentuk. Dimungkinkan untuk menghasilkan panjang rantai polimer yang berbeda dan derajat "de-asetilasi" yang berbeda.

Tidal Vision telah berkembang pesat, tetapi harus memprioritaskan sumber dayanya. Fokus saat ini adalah pada tiga kategori utama penggunaan kitosan yang dicap sebagai Tidal Clear, Tidal Grow dan Tidal Tex.

Pasang Surut adalah merek untuk industri pengolahan air, dan itu adalah bagian paling aktif dari bisnis perusahaan saat ini. Kitosan sangat efektif sebagai “flokulan” karena kemampuan mengikat kationiknya memungkinkannya untuk menyatukan berbagai partikel sehingga mereka akan mengendap atau lebih mudah dihilangkan dengan penyaringan. Kitosan adalah flokulan alternatif baru untuk klarifikasi air yang masuk ke fasilitas pengolahan air dan juga untuk menyaring biosolid dari air sehingga dapat didaur ulang setelah pengolahan limbah. Hal ini juga dapat digunakan sebagai kolam clarifier. Di fasilitas pengolahan hewan kitosan dapat digunakan untuk memulihkan lemak atau nutrisi potensial lainnya dari air cucian. Dalam operasi pengemasan buah dan sayuran, ini membantu mendaur ulang air cucian. Dalam kasus ini, kitosan sering menggantikan aluminium sulfat atau sangat mengurangi jumlah yang dibutuhkan.

Tumbuh pasang surut adalah kategori untuk penggunaan pertanian. Kitin ditemukan di dinding sel jamur dan membentuk "kerangka luar" serangga. Tanaman memiliki berbagai cara untuk mendeteksi hama jamur dan serangga untuk meningkatkan sistem pertahanan alami mereka, dan kitosan mampu menimbulkan reaksi tersebut sebagai bagian dari efek biostimulan secara keseluruhan. Tidal Vision akan meluncurkan produk perawatan benih berbasis kitosan untuk tujuan ini. Kitosan juga dapat memberikan “biokontrol”, artinya dapat mengikat mikroba dan menghambatnya untuk berkembang biak. Kitosan juga dapat digunakan untuk memberikan produk perlindungan tanaman secara lebih efektif, seperti tembaga hidroksida, yang merupakan salah satu dari sedikit pilihan yang tersedia untuk penyakit bakteri pada tanaman seperti jeruk dan kenari, tetapi biasanya terlalu mudah membersihkan tanaman. Perusahaan sedang menyelidiki cara lain agar kitosan dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja produk perlindungan tanaman dan pupuk tepercaya lainnya.

Tex pasang surut adalah merek perusahaan untuk penggunaan tekstil, di mana ia menawarkan opsi toksisitas rendah untuk menggantikan bahan kimia berbasis logam dan sintetis yang digunakan sebagai penghambat api, anti-mikroba, atau anti-odoran. Jutaan pon produk ini digunakan untuk segala hal mulai dari pakaian hingga furnitur hingga kasur hingga pelapis pintu mobil. Kitosan juga berguna sebagai “pewarna mordan” untuk membuat kain berwarna. Pada bulan Juni 2021 Tidal Vision mengumumkan kemitraan dengan Leigh Fibers dan pembukaan fasilitas produksi baru di Carolina Selatan untuk membuat formulasi kitosan yang merupakan opsi plug-on khusus untuk industri tekstil. Serat Leigh adalah pemimpin dalam industri yang berkaitan dengan pembuatan solusi serat rekayasa, serta pengolahan limbah tekstil untuk tujuan yang diinginkan.

Dalam hal aplikasi masa depan, Tidal Vision bekerja sama dengan calon pelanggan untuk mengidentifikasi dan memasok sampel bentuk solusi kitosan yang sesuai dengan kebutuhan mereka. Ketika kecocokan baru diidentifikasi, mereka mengatur perjanjian pasokan non-eksklusif bergerak maju.

Jadi apa yang dulunya hanya aliran limbah yang bermasalah sekarang menjadi sumber bahan-bahan alami dengan sejumlah kegunaan yang berharga.