Tidal Vision 从废弃的果壳中提取出具有多种绿色用途的聚合物。
[编者注：本文发表在 The Tyee 的一个名为“有效方法：健康生物区域的业务”的新版块中，您可以在其中找到从阿拉斯加到加利福尼亚创造我们所需的低碳、可持续经济的人们的简介。了解有关该项目及其资助者的更多信息。]
你会用超过五百万磅的蟹壳做什么？从字面上看，大多数人都会嗤之以鼻。今年，克雷格·卡斯伯格（Craig Kasberg）和他的公司 Tidal Vision 将把这些巨大的垃圾转化为一种产品，其用途众多，不仅可以取代合成化学品，还可以使水变得更清洁。
卡斯伯格每年夏天都会在他的家乡阿拉斯加朱诺的码头上长大，在那里他会缠着当地的渔民，乞求他们给他们一份工作。 14岁时，他终于尝到了苦头。 “如果你的儿子仍然想要一份商业捕鱼的工作，”一位船主直言不讳地告诉他的父母，“我需要在接下来的 24 小时内知道，我们将在 48 小时内离开去度周末。”
卡斯伯格二十出头之前一直在商业渔船上工作。大学毕业一年后，他回到码头，开始了创业之旅，成为华盛顿贝灵厄姆 Tidal Vision 的首席执行官。
Tidal Vision 成立于 2015 年，开发了一种独特的方法来加工壳聚糖，并将其作为农业、材料和水处理行业中有毒或合成化学品的可生物降解替代品进行销售。该聚合物源自甲壳质，甲壳质是一种天然存在于甲壳类动物、昆虫、藻类和蘑菇壳中的建筑材料。卡斯伯格表示，2023 年最后一个季度，他公司的 180 名员工通过生产液体壳聚糖产品转移了略多于 100 万磅的贝壳，预计到今年年底将达到 540 万磅。
根据美国国家海洋和大气管理局的数据，2022 年，螃蟹是美国价值最高的渔获物，达到 5.84 亿美元。但是，潮汐视觉最常用的珍宝蟹的肉壳比约为每三磅壳一磅蟹肉。
这导致全球海鲜行业每年产生六至八百万吨甲壳类贝壳废物。大部分废物要么被扔进垃圾填埋场（花费相当多的钱），要么被扔回海洋。虽然将副产品送回海洋听起来似乎是明智之举，但脱落的贝壳落在海底时会减少可用氧气、窒息生物体或刺激藻类过度生长。
这使得沿海的海鲜加工商寻找替代方法来处理不可避免的副产品。目前，他们的选择可能很昂贵。
俄勒冈州珍宝蟹委员会执行主任克里斯托·亚当斯 (Crystal Adams) 表示，在俄勒冈州，海鲜加工商通常将贝壳送往奶牛场用作肥料，或送往宠物食品制造商用作成分。
“许多渔业都非常注重可持续性，”她说。
此外，亚当斯补充说，这两种选择都比将贝壳送往垃圾填埋场便宜。
虽然她不知道将垃圾运往垃圾填埋场的确切费用，但 Adams 表示，她当地的一个设施每卡车装载 18,000 磅的垃圾要支付约 400 美元，才能将其运到田地用作肥料。
“而且它被重复使用了。所以，我想这将是该成本加上处置成本，”她说。 “这个很贵。”
卡斯伯格表示，从他在该领域工作的多年经验来看，他知道处理费用可能会很高，这就是为什么 Tidal Vision 向当地海鲜加工商支付每磅 10 美分的费用，让他们研磨、干燥和包装多余的珍宝蟹壳。卡斯伯格说，如果加工商没有为它们准备贝壳的设施，他们会收取每磅 3 到 4 美分的费用来从来源处收集贝壳，他声称这比支付垃圾填埋费便宜。
“因为我们的原材料是我们从垃圾填埋场转移的副产品，而且我们已经开发并规模化了这种低成本的‘Chitofining’提取工艺，所以我们正在以更低的成本取代合成化学品，并获得更高的利润率，”卡斯伯格说。
Adams 表示，在海鲜行业工作了 27 年，她从 15 年前就开始收到想要为壳聚糖提供壳的企业的请求，但她还没有看到太多动静。
她认为这是一个好主意，但她表示，气味和储存成本一直是她工作过的地方出口壳聚糖壳的主要障碍。
“医疗领域有很多要求将其干燥的要求，然而，它成本高昂，而且有异味，所以你必须找到一个好的地方来做到这一点。然后存储它的成本很高，”她说。
她说，加工商通常会将贝壳运送到另一个设施进行干燥——这就是气味投诉发生的地方——但在有足够的贝壳进行运输之前储存贝壳的后勤工作可能很棘手，因为加工设施通常包装得很紧密。
但对于 Tidal Vision 在俄勒冈州和华盛顿州合作的少数海鲜加工商来说，这些障碍似乎不是问题。
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裸露的无肉贝壳从当地的加工商运到贝灵汉郊区，一条死胡同将它们引向潮汐视觉的总部。在刮风的日子里，蟹壳粉的气味——类似于鱼食——从车库般的高门中飘出，门打开，让空气流通。
明亮的实验室和董事会会议室与工厂的主要空间分隔开来，并在仓库的一侧隔开，这些实验室和董事会会议室设有像电视一样的窗户。透过窗户，可以看到巨大的桶和钢铁机械正在旋转、搅拌和加工该公司的壳聚糖产品，而工程师和科学家则从一个平台奔向另一个平台。
正如卡斯伯格解释的那样，这家总部位于华盛顿州的公司之所以能够取得成功，是因为他的一位朋友厌倦了他急于讨论被忽视的贝壳提取物，并将他介绍给他认识的唯一愿意倾听的人。
“一个名叫约翰·福斯（John Foss）、自称‘约翰尼鱼贩’的人说，‘克雷格，扎克是我听过的唯一一个谈论壳聚糖的人，你们谁都不会对此闭嘴。所以你真的应该见见他，”他回忆道。
扎克·威尔金森 (Zach Wilkinson) 成为卡斯伯格在犯罪领域的创业合作伙伴，他们共同创立了 Tidal Vision，并在多项技术上取得了突破性进展，使他们在当今的市场上保持领先地位。
卡斯伯格表示，一开始，两人利用之前一家企业的利润来资助他们对壳聚糖提取的研究和开发。随后，Tidal Vision 在 20 英尺集装箱内开设了第一家试点工厂，其中使用容量为 50 至 80 加仑的生物反应器进行壳聚糖提取。
现在，Tidal Vision 与容量为 17,000 加仑的生物反应器合作。
传统上，甲壳素向壳聚糖的转化是通过脱乙酰化过程完成的，该过程涉及用氢氧化钠或氢氧化钾（也称为碱液和钾碱）在极高的热量下处理甲壳素几个小时。
麦吉尔大学化学教授奥黛丽·摩尔斯表示，这种方法的问题在于它会产生不需要的副产品，比如工人吸入可能会造成危险的有毒蒸汽，以及处理成本高昂的污染废水。
在 Tidal Vision，卡斯伯格和威尔金森找到了一种更可持续的方法来提取生物分子。该过程的商标为“Chitofining”，产生液体壳聚糖产品、一些硫和二氧化碳排放物以及可重新用作肥料的污泥。
正如 Tidal Vision 的创意总监 Alex Gaynor 所描述的那样，用于实现此目的的有点神秘的技术是由 Kasberg 和 Wilkinson 构想出来的，并由“专为啤酒厂设计的现成工业产品”组装而成。他补充说，这样就更容易扩大规模。
专门研究甲壳类废物增值的摩尔斯表示，目前她所知道的提取壳聚糖的主要方法有三种，而不是传统的脱乙酰化过程。
它们包括使用离子液体、酶和机械化学或固体化学。
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在 Tidal Vision，卡斯伯格表示，他们使用“专有的绿色化学与酶相结合”来提取壳聚糖，但该过程不仅仅是酶促的。由于竞争和技术的新颖性，该公司犹豫是否与 The Tyee 分享其流程的详细分解。
但一旦形成液体形式，该公司的壳聚糖产品就有广泛的用途。
首先，它可以用于处理废水。具体来说，工业废水经常受到重金属污染，处理设施使用不可生物降解的石化聚合物通过混凝来去除重金属。同样，壳聚糖也可以絮凝或包裹重金属，形成“可以过滤掉的固体”，摩尔斯解释道。
“许多大型水处理工业公司最近都在考虑用壳聚糖代替这些成分，因为它是可生物降解的，”摩尔斯说。
因此，如果在处理过程中发生泄漏，或者并非所有固体都被过滤器捕获，那么壳聚糖从工厂泄漏的影响风险就会低得多。摩尔斯说，由于它是一种天然存在的分子，而不是持久性污染物，因此自然界中存在可以降解它的酶。
Kasberg 表示，Tidal Vision 的水处理解决方案由该公司的 Tidal Clear 分支机构销售，目前正在美国 150 多个地点使用。
最近，卡斯伯格表示，Tidal Vision 甚至与环境保护局或 EPA 合作，将壳聚糖添加到其用于水处理的更安全化学成分列表中，认为它比“传统化学成分”使用更安全。
同样，Tidal Vision 也向美国环保署请愿，要求其农产品更易于使用。继 Tidal Vision 于 2018 年提交请愿书后，美国环保署于 2022 年将壳聚糖添加到了符合最低风险农药豁免资格的活性成分清单中。这是十年来第一种添加到该清单中的物质。
卡斯伯格表示，壳聚糖产品不再需要根据《联邦杀虫剂、杀菌剂和灭鼠剂法案》进行注册的决定是在公众评论和美国环保局严格审查的机会之后做出的。最后，它的结论是壳聚糖“对人类毒性低，并且没有发现任何环境风险”。
“我们真的很高兴监管机构认识到我们所提供的产品对环境和人类安全的好处，”卡斯伯格说。
被添加到最低风险农药清单意味着 Tidal Vision 的农产品在销售时不需要 EPA 标签，并且免除了一些其他繁琐的监管障碍。
Tidal Grow（该公司的农业部门）拥有自己的网站和首席执行官，正在开发一系列处于不同开发阶段的产品。他们的共同目标是利用壳聚糖更有效地输送化肥和农药。
摩尔斯说，壳聚糖的特性非常适合缓释肥料。
例如，Kasberg 表示，Tidal Grow 的 Spectra 产品会引发植物内的生物反应，这意味着可以少量施用农药和化肥。研究表明，这是由于壳聚糖与植物根部周围促进植物生长的细菌的共生关系而发生的。
“用外行人的话来说，我想到的最好的类比是，将药物局部涂抹在皮肤上与将药物注射到静脉中的区别，”卡斯伯格说。
“壳聚糖是唯一能够实现这种特定作用模式的针。”
Kasberg 表示，到 2023 年，Tidal Grow 产品将用于超过 240 万英亩的农田，他预计这一数字到 2024 年将几乎翻倍。
Tidal Vision 的第三个分支机构 Tidal Tec 负责材料业务。通过与 Leigh Fibers（北美最大的纺织废料处理商）等公司的合作，Tidal Vision 已经证明了壳聚糖作为合成化学品替代品的有用性。
借助 Leigh Fibres，Tidal Vision 提供了纺织行业常用的卤化阻燃剂的替代品，用于处理车门等地方的纤维。
“我们能够证明，我们的基于壳聚糖的、完全良性的绿色化学物质在标准化测试中与传统的卤化阻燃剂一样有效，”卡斯伯格说。
许多致力于生物可降解包装解决方案的初创公司也来到 Tidal Tec 采购他们的材料产品。例如，加利福尼亚州的 Cruz Foam 正在使用 Tidal Vision 的壳聚糖作为其可堆肥和可回收包装的关键成分。
最近的收购以及 2025 年在德克萨斯州开设新工厂的计划是 Tidal Vision 迄今为止取得成功的标志之一。尽管该公司不断发展，但很明显，在其针对的特定应用程序上，很少有竞争对手能与 Tidal Vision 的运营规模相媲美。
盖纳说，部分原因是公司正在做的事情，说白了，很困难。
“这确实很难做到。你需要了解这个过程，需要大量的化学专业知识，而目前，其制造方法是在环境注册要求较少的第三世界国家完成的，”他说。
“因此，设计一个没有浪费并且可以在西方国家完成的流程需要采取很多第一步。”
摩尔斯表示，北美以外的市场是致力于更可持续的壳聚糖提取方法的公司难以取得成功的部分原因。
“目前，以亚洲制造的方式，以及非常便宜和肮脏的过程，它是一种廉价商品，”她说。 “所以，（公司）正在尝试做的就是打破这一点。”
超越这一点正是 Tidal Vision 想要做的事情。盖纳表示，公司的整个生产流程已准备好随时扩大规模，公司只有扩张计划。虽然他们不乏可以收集的蟹壳，但他表示，未来该公司可能会转向虾类，甚至可能超越海鲜。
“我们打算成为解决方案，”他说。
（谷歌翻译：Crab Shells Have a Wonder Ingredient. So This Company Got Cracking）
