Chất thải giáp xác, cá và lông vũ: Từ chất gây ô nhiễm đến nguồn tài nguyên có giá trị cao

Chất thải giáp xác thường bị loại bỏ như rác thải công nghiệp, nhưng đây lại là một trong những dòng sinh khối có giá trị nhưng ít được sử dụng nhất trên thế giới. Trong quá trình chế biến tôm, cua và các loài giáp xác khác, có tới 56% tổng khối lượng được coi là chất thải và thường xuyên bị đổ xuống đại dương, góp phần gây ô nhiễm bờ biển. Trên toàn cầu, ước tính có khoảng 6–8 triệu tấn chất thải giáp xác được tạo ra hàng năm (Nguồn: Chiết xuất Chitin từ Vỏ giáp xác bằng Phương pháp Sinh học ).

Tuy nhiên, vỏ giáp xác không phải là chất thải. Chúng chứa:

• Chất đạm (20%–40%)
• Canxi cacbonat (20%–50%)
• Kitin (15%–40%)

Lên men axit lactic: Mở khóa giá trị dinh dưỡng

Thông qua quá trình lên men axit lactic, vỏ giáp xác có thể được chuyển đổi thành hai sản phẩm đầu ra có giá trị:

1. Một chất lỏng lên men giàu dinh dưỡng, chứa nhiều axit amin như glutamate, aspartate, lysine, leucine và phenylalanine — có thành phần tương đương với protein thịt bò và thích hợp làm thức ăn chăn nuôi hoặc thậm chí dùng cho con người nếu chế biến phù hợp ( Sản xuất chitin bằng quá trình lên men Lactobacillus… ).
2. Chitin, thu hồi dưới dạng rắn, có thể được bán với giá lên tới 200 đô la/kg — hoặc 200.000 đô la/tấn — tùy thuộc vào độ tinh khiết và ứng dụng thị trường ( Tính bền vững: Không lãng phí chất thải hải sản ). Sau đó, nó có thể được chuyển đổi thành chitosan, có nhiều ứng dụng thương mại và môi trường.

Chitosan: Một vật liệu sinh học đa chức năng

Chitosan là một dẫn xuất có giá trị cao của chitin và được sử dụng rộng rãi trong:

• Dược phẩm và mỹ phẩm
• Dệt may và bảo quản thực phẩm
• Nông nghiệp, như một chất kích thích sinh học tự nhiên, chất chống nấm và cải tạo đất
• Xử lý nước, cải thiện khả năng hấp phụ kim loại nặng của than sinh học ( Than sinh học kỹ thuật để loại bỏ chất gây ô nhiễm )

Chitosan cũng là một vật liệu quan trọng trong sản xuất nhựa sinh học, cung cấp một giải pháp thay thế phân hủy sinh học cho các loại polyme gốc dầu mỏ. Nó có thể được kết hợp với axit polylactic (PLA) và tăng cường bằng than sinh học tre để cải thiện độ bền cơ học và khả năng chịu nhiệt ( Cải thiện PLA bằng than tre ).

Đổi mới tuần hoàn: Từ vỏ tôm đến xốp đóng gói

Các công ty sáng tạo như Cruz Foam đang dẫn đầu quá trình chuyển đổi chất thải hải sản thành vật liệu tuần hoàn. Được Leonardo DiCaprio và Ashton Kutcher hỗ trợ, Cruz Foam sản xuất bao bì xốp phân hủy sinh học từ vỏ tôm — một giải pháp thay thế bền vững cho Styrofoam — và đang mở rộng quy mô sản xuất cho các khách hàng lớn như Whirlpool ( Styrofoam làm từ vỏ tôm của Cruz Foam ).

Các nguồn nhựa sinh học bền vững khác bao gồm:

• Bã mía, một sản phẩm phụ của cây mía, được sử dụng để tạo ra các thùng chứa và bao bì phân hủy sinh học
• Công thức kết hợp chitosan và PLA để tăng cường tính linh hoạt và khả năng phân hủy

Ứng dụng nông nghiệp: Chitin và Chitosan cho sức khỏe thực vật

Trong nông nghiệp, chitin và chitosan đã chứng minh:

• Tính chất kháng vi-rút, kháng khuẩn và kháng nấm
• Khả năng kích thích phản ứng miễn dịch của thực vật
• Tác dụng tạo phức liên kết các chất dinh dưỡng, ngăn chặn sự xâm nhập của các tác nhân gây bệnh
• Sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học và cải tạo đất để thúc đẩy tăng trưởng khỏe mạnh và giảm lượng hóa chất đầu vào ( Chitosan trong Bảo vệ thực vật )

Chất thải của cá và chất thải của lông vũ: Các nguồn tài nguyên bổ sung chưa được khai thác

Tương tự như vỏ giáp xác, chất thải chế biến cá — bao gồm xương, vảy, nội tạng và xác chết — là nguồn collagen, gelatin, enzyme, dầu và protein cô đặc dồi dào. Quá trình lên men có thể ổn định các vật liệu này để sử dụng trong:

• Thức ăn cho động vật
• Phân bón hữu cơ
• Dinh dưỡng nuôi trồng thủy sản

Chất thải lông vũ, chủ yếu là keratin, là một loại protein có khả năng phục hồi cao khác có thể được chuyển đổi thành chất thủy phân để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi và bón lá thông qua quá trình thủy phân bằng vi khuẩn hoặc enzyme. Khi chất thải lông vũ được lên men bằng vi khuẩn axit lactic, các tác nhân gây bệnh sẽ được trung hòa và chất thủy phân thu được sẽ trở thành nguồn nitơ giàu dinh dưỡng cho cả vật nuôi và cây trồng.

---

Kết luận: Biến rác thải từ biển và chế biến thành vàng tuần hoàn

Chất thải giáp xác, cá và lông vũ — trước đây được coi là chất gây ô nhiễm — giờ đây có thể được tái hiện như nền tảng của nền kinh tế sinh học tái tạo. Thông qua các kỹ thuật như lên men axit lactic, tích hợp than sinh học và sản xuất nhựa sinh học, các luồng sinh khối này cung cấp:

• Đầu vào công nghiệp có giá trị cao
• Giải pháp năng lượng sạch
• Các lựa chọn thay thế thức ăn chăn nuôi an toàn
• Chất kích thích sinh học cho nông nghiệp bền vững

Thay vì gây ô nhiễm vùng nước ven biển hoặc bị chôn lấp, những vật liệu này hiện có thể đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng các hệ thống chuyển đổi chất thải thành giá trị có khả năng phục hồi, ít carbon và sinh lời trên toàn thế giới.

Author: Nhóm Nông Dân Asean