Поиск технологий по производству хитина и хитозана
По словам Пьера-Оливье Мориссе из Меринова, исследовательского центра в Гаспе, Канада, который помогает морским компаниям перерабатывать воду и сохранять прочность полимеров, подходы, направленные на снижение или устранение коррозионных реагентов, переработку воды и сохранение прочности полимеров, пользуются большим спросом.
"Мы ищем технологии, способные производить сотни килограммов хитина или хитозана с длинными полимерными цепями", говорит Мориссет. Но разработать более экологичные методы не так-то просто.
Поставщики морепродуктов также сталкиваются с экономическими недостатками. Сегодня американские производители платят за вывоз снарядов на свалки.
Но те, кто хочет удержать отходы на свалке и поддержать производство хитина, все равно должны платить за высушивание снарядов и транспортировку их на зачастую отдаленные объекты добычи, такие как "Марий Сигнум".
В свою очередь, "Марий Сигнал" меняет это уравнение, оплачивая транспортные расходы поставщикам услуг на побережье Персидского залива. Как только "Марий Сигнал" станет прибыльной, компания также обещает заплатить этим поставщикам за их подставные компании.
Когда несколько лет назад Кис работал консультантом аквакультурного бизнеса на общественных началах, он столкнулся с тем же решением проблемы пищевых отходов. Компания планировала вывезти снаряды на региональные свалки, говорит Кис, "пока мы... не выследили Робин Роджерс".
Разделите его
Если лёгкий розыгрыш не выдаст Роджера, как родного алабамана, его вечно присутствующий блейзер в Малиновом приливе справится с задачей. Химик из университета Алабамы, соучредитель и совладелец компании "Мари Сигнум", Роджерс начал заниматься проблемой ракушечных отходов в 2010 году, когда слив нефти на глубоководных горизонтах разрушил креветки на побережье залива. Мари Сигнум получил лицензию на использование своей технологии в 2016 году. "Мы нашли, что можем взять раковину креветок, растворить непосредственно хитин и удалить ее от всего остального, - говорит Роджерс.
Главное было найти жидкость, которая могла бы растворить хитин, потому что вода не может. Тысячи повторяющихся сахарных установок в хитиновом путанице вступают в бесчисленные взаимодействия, известные как водородные связи, и ни вода, ни большая часть органических растворителей не могут проникнуть в эту сеть. Роджерс решил эту проблему, растворив отходы оболочки в ионной жидкости.
Ионные жидкости
Ионные жидкости по составу отличаются от воды и органических растворителей. Химические связи в молекуле воды - H2O - ковалентны: Они включают общие электроны.
Эти жидкости, напротив, имеют ионную связь, подобную той, что наблюдается в соли поверной, хлорид натрия, в которой нет общих электронов, но притяжение между положительно заряженным ионом, называемым катионом, и отрицательно заряженным ионом, или анионом, держит все вместе.
Их химический состав помогает ионным жидкостям растворять хитин там, где другие растворители выходят из строя. Для растворения хитина в раковинах креветок "Марий Сигнум" использует 1-этил-3-метилимидазолиум ацетат. В соответствии со стандартами Организации Объединенных Наций эта ионная жидкость относится к самой низкой категории химической токсичности.
"Я говорю людям, что половина используемой нами ионной жидкости - уксус, - говорит Роджерс, - потому что отрицательно заряженный уксус присутствует в ежедневном столовом уксусе, который представляет собой разб-ный р-р уксусной кислоты в воде.
Ионная жидкость может использоваться несколько раз
Ацетат - это не только небольшая молекула, но и заряженная, поэтому он проникает в сети водородных связей хитина. Микроволновой нагрев активирует водородные связи, что позволяет проводить разделение без разделения полимерных цепей.
Для процесса Mari Signum не требуется ни соляная кислота, ни гидроксид натрия, и ионная жидкость может использоваться снова и снова.
Карбонат кальция является побочным продуктом, но компания рассматривает возможность предоставления этих отходов производителям лакокрасочных добавок или лекарственных препаратов от изжоги, где это соединение уже используется в коммерческих целях.
Шамшина, Роджерс и химик Университета Калгари в Канаде Паула Бертон показали, что хитин, выделяемый ионной жидкостью, может быть преобразован в волокна и гидрогели - материалы, которые могут поглощать и удерживать воду.