Cómo se está transformando un flujo de desechos de pescados y mariscos en un biopolímero de usos múltiples

En general, nuestro sistema alimentario moderno hace un buen trabajo al prevenir el desperdicio de recursos al encontrar formas de utilizar los diversos subproductos que genera en el camino. A menudo, esos flujos pueden "reciclarse" aún más desde usos de bajo valor hasta aplicaciones de mayor valor. Hay un ejemplo reciente de lo que fue un importante flujo de residuos que ahora se está aprovechando como base para una amplia gama de productos útiles. El producto es un biopolímero llamado quitosano que se puede hacer con las conchas de crustáceos, por ejemplo, cangrejos, langostas y camarones. Cuando esos animales se procesan para fabricar productos a nivel de consumidor, las conchas generalmente se tratan como desechos que se arrojan al océano, se incineran o se envían a vertederos. Dos personas que estaban involucradas en la industria pesquera (Craig Kasberg y Zach Wilkinson) estaban investigando de forma independiente el potencial para encontrar un mejor uso para las conchas porque estaban preocupados por ese y otros problemas de desechos. Un amigo en común los presentó porque los había escuchado a ambos hablar sobre el quitosano. Terminaron creando una empresa llamada Visión de las mareas que posteriormente elaboró ​​un método novedoso y escalable para extraer quitosano de las conchas.

Biología de fondo: las duras capas exteriores de los crustáceos están hechas de algo llamado quitina, el segundo polímero más abundante en el planeta, después de la celulosa de las plantas. Luego, la quitina se somete a un proceso de desacetilación para convertirse en quitosano, donde luego tiene algunas propiedades únicas e interesantes debido a su carga "catiónica" (positiva). Esto le da la capacidad de formar un enlace iónico con cualquier químico que tenga una carga “aniónica” (negativa). Este producto químico natural se conoce y utiliza desde hace mucho tiempo, pero siempre fue relativamente caro. El método de extracción de quitina y quitosano patentado por Tidal Vision utiliza solventes reciclables de "química verde" y genera un subproducto fertilizante utilizable además del quitosano. Este quitosano de menor costo ha cambiado las reglas del juego porque de repente hay muchos más usos prácticos, con al menos 400 aplicaciones potenciales identificadas hasta el momento. Una de las razones de esta amplitud de usos es que el quitosano puede existir en varias formas. Es posible generar diferentes longitudes de cadena del polímero y diferentes grados de "desacetilación".

Tidal Vision ha estado creciendo rápidamente, pero tiene que priorizar sus recursos. El enfoque actual está en tres categorías principales de uso de quitosano que se denominan Tidal Clear, Tidal Grow y Tidal Tex.

Marea clara es la marca para la industria de tratamiento de agua, y esa es la parte más activa del negocio de la empresa en la actualidad. El quitosano es muy eficaz como "floculante" porque su capacidad de unión catiónica le permite juntar varias partículas para que se asienten o sean más fáciles de eliminar mediante filtración. El quitosano es un nuevo floculante alternativo para la clarificación del agua que ingresa a una planta de tratamiento de agua y también para filtrar los biosólidos del agua para que pueda reciclarse después del tratamiento de aguas residuales. También se puede utilizar como clarificador de piscinas. En las instalaciones de procesamiento de animales, el quitosano se puede usar para recuperar grasas u otros nutrientes potenciales del agua de lavado. En las operaciones de envasado de frutas y verduras ayuda a reciclar el agua de lavado. En estos casos, el quitosano a menudo reemplaza al sulfato de aluminio o reduce en gran medida la cantidad que se necesita.

Crecimiento de marea es una categoría para usos agrícolas. La quitina se encuentra en las paredes celulares de los hongos y constituye el “exoesqueleto” de los insectos. Las plantas tienen varias formas de detectar plagas de hongos e insectos para aumentar sus sistemas de defensa naturales, y el quitosano puede provocar esa reacción como parte de un efecto bioestimulante general. Tidal Vision está a punto de lanzar un producto de tratamiento de semillas a base de quitosano para este propósito. El quitosano también puede proporcionar "biocontrol", lo que significa que puede unirse a los microbios e inhibir su reproducción. El quitosano también se puede utilizar para administrar productos fitosanitarios de manera más eficaz, como el hidróxido de cobre, que se encuentra entre las pocas opciones disponibles para enfermedades bacterianas en cultivos como los cítricos y las nueces, pero que normalmente se lava con demasiada facilidad. La compañía está investigando otras formas en que se puede usar el quitosano para mejorar el rendimiento de otros productos confiables de protección de cultivos y fertilizantes.

Marea Tex es la marca de la compañía para uso textil, donde ofrece una opción de baja toxicidad para reemplazar los productos químicos sintéticos y a base de metales utilizados como retardadores de fuego, antimicrobianos o antiodorantes. Millones de libras de estos productos se utilizan en todo, desde ropa hasta muebles, colchones y revestimientos de puertas de automóviles. El quitosano también es útil como "mordiente de tinte" para hacer telas de colores. En junio de 2021, Tidal Vision anunció una asociación con Leigh Fibers y la apertura de una nueva planta de producción en Carolina del Sur para fabricar formulaciones de quitosano que son opciones complementarias específicamente para la industria textil. Fibras de Leigh es líder en la industria con respecto a la fabricación de soluciones de fibra de ingeniería, así como el procesamiento de desechos textiles para fines deseables.

En términos de aplicaciones futuras, Tidal Vision coopera con clientes potenciales para identificar y suministrar muestras de formas de soluciones de quitosano que probablemente se ajusten a sus necesidades. Cuando se identifican nuevos ajustes, organizan acuerdos de suministro no exclusivos en el futuro.

Entonces, lo que alguna vez fue solo un flujo de desechos problemático ahora es una fuente de ingredientes de origen natural con muchos usos valiosos.