Comment un flux de déchets de fruits de mer est transformé en un biopolymère à usages multiples

Dans l'ensemble, notre système alimentaire moderne réussit bien à prévenir le gaspillage des ressources en trouvant des moyens d'utiliser les divers sous-produits qu'il génère en cours de route. Souvent, ces flux peuvent être encore plus « recyclés » d'utilisations à faible valeur vers des applications à plus grande valeur. Il existe un exemple récent de ce qui était un flux de déchets majeur qui est maintenant exploité comme base pour une large gamme de produits utiles. Le produit est un biopolymère appelé chitosane qui peuvent être fabriqués à partir de carapaces de crustacés - par exemple, des crabes, des homards et des crevettes. Lorsque ces animaux sont transformés pour fabriquer des produits de consommation, les coquilles étaient généralement traitées comme des déchets qui étaient soit jetés dans l'océan, soit incinérés, soit envoyés dans des décharges. Deux personnes impliquées dans l'industrie des fruits de mer (Craig Kasberg et Zach Wilkinson) examinaient indépendamment la possibilité de trouver une meilleure utilisation des coquilles parce qu'elles étaient dérangées par cela et d'autres problèmes de déchets. Un ami commun les a présentés parce qu'il les avait entendus tous les deux parler de chitosane. Ils ont fini par créer une entreprise appelée Vision des marées qui a ensuite élaboré une méthode nouvelle et évolutive pour extraire le chitosane des coquilles.

Biologie de base : Les carapaces extérieures dures des crustacés sont constituées de quelque chose appelé chitine, le deuxième polymère le plus abondant sur la planète, après la cellulose des plantes. La chitine subit ensuite un processus de désacétylation pour devenir du chitosane, où elle possède alors des propriétés uniques et intéressantes en raison de sa charge « cationique » (positive). Cela lui donne la capacité de former une liaison ionique avec tout produit chimique ayant une charge « anionique » (négative). Ce produit chimique naturel est connu et utilisé depuis longtemps, mais il a toujours été relativement coûteux. La méthode exclusive d'extraction de la chitine et du chitosane de Tidal Vision utilise des solvants recyclables de « chimie verte » et génère un sous-produit d'engrais utilisable en plus du chitosane. Ce chitosane à moindre coût a changé la donne car il y a soudainement tellement plus d'utilisations pratiques, avec au moins 400 applications potentielles identifiées à ce jour. L'une des raisons de cet éventail d'utilisations est que le chitosane peut exister sous diverses formes. Il est possible de générer différentes longueurs de chaîne du polymère et différents degrés de « désacétylation ».

Tidal Vision a connu une croissance rapide, mais il doit hiérarchiser ses ressources. L'accent est actuellement mis sur trois grandes catégories d'utilisation du chitosane, qui portent les marques Tidal Clear, Tidal Grow et Tidal Tex.

Marée claire est la marque de l'industrie du traitement de l'eau, et c'est la partie la plus active de l'activité de l'entreprise aujourd'hui. Le chitosane est très efficace en tant que « floculant » car sa capacité de liaison cationique lui permet de rassembler diverses particules afin qu'elles se déposent ou soient plus faciles à éliminer par filtrage. Le chitosane est un nouveau floculant alternatif pour la clarification de l'eau entrant dans une installation de traitement de l'eau et également pour filtrer les biosolides de l'eau afin qu'ils puissent être recyclés après le traitement des eaux usées. Il peut également être utilisé comme clarificateur de piscine. Dans les installations de transformation des animaux, le chitosane peut être utilisé pour récupérer les graisses ou d'autres nutriments potentiels de l'eau de lavage. Dans les opérations d'emballage de fruits et légumes, il aide à recycler l'eau de lavage. Dans ces cas, le chitosane remplace souvent le sulfate d'aluminium ou réduit considérablement la quantité nécessaire.

Croissance des marées est une catégorie à usage agricole. La chitine se trouve dans les parois cellulaires des champignons et constitue «l'exosquelette» des insectes. Les plantes ont différentes façons de détecter les champignons et les insectes nuisibles afin de renforcer leurs systèmes de défense naturels, et le chitosane est capable de provoquer cette réaction dans le cadre d'un effet biostimulant global. Tidal Vision est sur le point de lancer un produit de traitement des semences à base de chitosane à cet effet. Le chitosane peut également fournir un «contrôle biologique», ce qui signifie qu'il peut se lier aux microbes et les empêcher de se reproduire. Le chitosane peut également être utilisé pour fournir des produits de protection des cultures plus efficacement, comme l'hydroxyde de cuivre, qui fait partie des rares options disponibles pour les maladies bactériennes dans les cultures comme les agrumes et les noix, mais qui normalement lave trop facilement les plantes. La société étudie d'autres façons d'utiliser le chitosane pour améliorer les performances d'autres produits de protection des cultures et d'engrais de confiance.

Marée Tex est la marque de l'entreprise pour l'utilisation des textiles, où elle offre une option à faible toxicité pour remplacer les produits chimiques à base de métal et synthétiques utilisés comme ignifuges, antimicrobiens ou anti-odorants. Des millions de livres de ces produits sont utilisés sur tout, des vêtements aux meubles en passant par les matelas et les garnitures de portes d'automobiles. Le chitosane est également utile comme "mordant colorant" pour la fabrication de tissus colorés. En juin 2021, Tidal Vision a annoncé un partenariat avec Leigh Fibers et l'ouverture d'une nouvelle usine de production en Caroline du Sud pour fabriquer des formulations de chitosan qui sont des options plug-on spécifiquement pour l'industrie textile. Fibres Leigh est un chef de file dans l'industrie en ce qui concerne la fabrication de solutions de fibres techniques, ainsi que le traitement des déchets textiles à des fins souhaitables.

En termes d'applications futures, Tidal Vision coopère avec des clients potentiels pour identifier et fournir des échantillons de formes de solutions de chitosane susceptibles de répondre à leurs besoins. Lorsque de nouveaux ajustements sont identifiés, ils concluent des accords d'approvisionnement non exclusifs pour aller de l'avant.

Ainsi, ce qui n'était autrefois qu'un flux de déchets problématique est désormais une source d'ingrédients naturels aux multiples utilisations précieuses.