Pentru teza sa de la Princeton, Mark Herrema a studiat subvențiile pentru fermă și a conceput o soluție bazată pe piață pentru foamea mondială. Nimic nu pare o comandă prea înaltă pentru antreprenorul hotărât, care s-a majorat în politică.
Herrema, în vârstă de 33 de ani, de atunci și-a schimbat atenția către schimbările climatice - în mod special, găsind o modalitate de a capta gazele cu efect de seră și de a le folosi bine. El și Kenton Kimmel, coleg de clasă din liceu, au fondat compania Irvine, din California, Newlight Technologies, din California. După ani de cercetare, echipa a dezvăluit o modalitate de a produce plastic din emisiile de carbon, care de fapt are un preț mai accesibil decât materialele plastice pe bază de ulei. . „Sosul secret” este un biocatalizator care combină aerul și metanul și reasamblează toate moleculele de carbon, hidrogen și oxigen într-un termoplastic pe care producătorii îl numesc AirCarbon.
Herrema împărtășește povestea sa cu Smithsonian.com.
Să începem cu problema. Ce problemă încercați să remediați?
Newlight a început în 2003 cu o întrebare. În loc să privim o problemă a emisiilor de carbon, ce se întâmplă dacă am putea folosi emisiile de carbon ca materie primă pentru fabricarea materialelor și dacă aceste materiale ar putea să depășească materialele pe bază de ulei la preț și performanță?
Dacă am putea face acest lucru, am avea un proces puternic pentru a aborda două probleme: în primul rând, dependența de petrol, prin înlocuirea petrolului cu emisii de carbon capturate, și în al doilea rând, schimbările climatice, prin crearea unei platforme de captare a carbonului bazată pe piață. Ce se întâmplă dacă lumea concura pentru utilizarea emisiilor de carbon ca resursă? Există puține lucruri care ne putem imagina că ar fi atât de puternice în abordarea schimbărilor climatice.
Deci, ce este exact Newlight Technologies? Poți să-mi dai pasul pentru ascensor?
Newlight a fost fondată pentru a realiza această viziune. Rezultatul net, după mai bine de zece ani de cercetare și dezvoltare, este AirCarbon, un material termoplastic realizat prin combinarea aerului și a emisiilor de carbon pe bază de metan capturate, care altfel ar deveni o parte a aerului. Materialul este la fel de puternic ca plasticul pe bază de ulei și semnificativ mai puțin costisitor.
Cât de exact faceți plasticul?
Procesul de producție începe cu emisiile de metan generate în locuri precum depozitele de deșeuri, fermele, stațiile de tratare a apei și instalațiile de producere a energiei - oriunde se emite metan acolo unde altfel ar fi evacuat sau evitat. Primul lucru pe care îl facem este să surprindem metanul respectiv.
De exemplu, la o fermă, materialul organic este adesea ținut într-o zonă restrânsă, cum ar fi un rezervor, unde produce metan, iar acest metan este evacuat sau dirijat într-o țeavă și, în cele din urmă, ars, cu 100% din carbon. a aerisi. În procesul nostru, în loc să lăsăm acea conductă să se descarce sau să alimenteze un dispozitiv de ardere, redirecționăm conducta către reactorul nostru de conversie. În interiorul reactorului, amestecăm emisiile de metan cu apa, aerul și biocatalizatorul nostru. Aici, biocatalizatorul scoate oxigenul din aer, carbonul și hidrogenul din metan și combină acele molecule pentru a realiza o moleculă cu polimer termoplastic cu lanț lung, numită AirCarbon.
În continuare, eliminăm AirCarbon din reactor și, după o etapă de prelucrare în aval, îl topim într-o peletă, unde poate fi apoi prelucrată în forme și folosită pentru înlocuirea materialelor plastice pe bază de ulei.
Cum arată peletele din plastic, înainte de a fi făcute în alte produse. (Lumină nouă) Cum ați reușit să faceți acest proces rentabil?
Știința de bază pentru transformarea metanului în polimeri termoplastici a existat de mai multe decenii. Din păcate, în timp ce știința exista, provocarea principală și motivul pentru care procesul nu a fost niciodată comercializat, a fost costul. Înainte de Newlight, costul pentru producerea polimerilor din emisiile de metan a fost de aproximativ 2 până la 3 ori mai mare decât costul pentru producerea materialelor plastice pe bază de ulei. Din păcate, foarte puține companii își pot permite să folosească un material la acel nivel de preț. Așadar, provocarea noastră fondatoare a fost: cum realizăm acest proces în așa fel încât să putem învinge materialele plastice pe bază de ulei la preț? În cele din urmă, progresul nostru cheie a fost biocatalizatorul nostru.
Mai exact, în trecut, toți biocatalizatorii s-au autolimitat, ceea ce înseamnă că nu puteau face o anumită cantitate de polimer decât înainte să se oprească și să facă dioxid de carbon în loc de polimer. Numeric, pentru a face un kilogram de plastic, trebuia să faceți un kilogram de biocatalizator și acesta a fost randamentul maxim, ceea ce a făcut ca costul de producție să fie foarte scump.
Pe parcursul a aproximativ zece ani de muncă, am dezvoltat un nou tip de biocatalizator care nu se oprește. Fiecare kilogram de biocatalizator pe care îl realizăm produce aproximativ nouă kilograme de polimer - de nouă ori mai mult material pentru aceeași intrare decât opțiunile anterioare, permițând Newlight să producă polimer din gaze cu efect de seră la un punct de preț care să prezinte o reducere a costurilor procentuale de două cifre în comparație cu costul pentru a produce materiale plastice din ulei.
Cum ai venit cu acest concept?
Am citit un articol din Los Angeles Times despre emisiile de metan provenite de la vaci în 2003, numit „Obținerea vacilor pentru a-l răcori.” Articolul descrie volumul precis de metan - 634 sferturi - emis pe zi, iar acest număr a început un lanț de întrebări: cât de mult metan produce o fermă? Cum rămâne cu un județ, un stat, o groapă de gunoi sau o instalație energetică?
Ceea ce părea un concept abstract al emisiilor de carbon acum părea atât de real, atât de atins. Întrebarea arzătoare a fost dacă multe dintre materialele noastre sunt fabricate din carbon, de ce lăsăm tot acest carbon să intre în aer? De ce să nu-l folosiți pentru a realiza materiale, în special materiale care altfel ar fi fabricate din ulei, cum ar fi materialele plastice?
Am făcut echipă cu Kenton Kimmel pentru a găsi Newlight, iar în 2006, Evan Creelman s-a alăturat echipei noastre. Timp de nouă ani, Newlight a funcționat în radio-tăcere - nici un site web, nici o prezență publică - pentru că am spus că până nu putem depăși materialele plastice pe bază de ulei la preț, nu există nimic de discutat.
Un scaun realizat din AirCarbon. (Lumină nouă) Cum ați descrie succesul dvs. până în prezent?
În august 2013, la zece ani de la fondarea noastră, Newlight a început operațiunile la prima instalație de fabricație AirCarbon la scară comercială din lume. în California, unde combinăm aerul cu metanul dintr-o fermă pentru a face termoplastii AirCarbon.
De la extinderea comercială a companiei Newlight, AirCarbon a fost utilizat într-o serie de produse, inclusiv scaune de la KI, pungi de la Dell și cutii de telefon mobil de la Sprint. În 2013, Newlight avea cinci aplicații de produs. În 12 luni de la amploarea comercială, am ajuns la peste 75 de aplicații, iar astăzi lucrăm cu peste 60 de companii Fortune 500 pentru a lansa AirCarbon în diferite produse din SUA, Europa și Asia, de la aplicații auto și componente electronice, până la sticle, capace și pelicule.
Obiectivul nostru de astăzi este pus pe extindere, următorul nostru pas de referință fiind acela de a reduce producția de până la 50 de milioane de lire sterline pe an. Una dintre ultimele inovații majore în producția de materiale plastice - tehnologia UNIPOL a Union Carbide - a redus capitalul și costurile de exploatare ale procesului de producție a materialelor plastice și a crescut de la o idee la peste 60 de miliarde de lire sterline pe producție anuală. Observăm o schimbare la fel de importantă a economiilor de costuri și ne propunem să obținem o scară similară.
În paralel, accentul nostru este construirea mai multor facilități de conversie, astfel încât să putem extinde tehnologia de producție AirCarbon rapid și eficient, în locuri precum ferme și depozite până la ecluzele [fracking] din Dakota de Nord și Texas, unde cantitatea de carbon este evazată și emisă în fiecare zi - carbon care am putea fi convertiți în materiale - este atât de intens, încât din spațiu aceste zone rurale luminează cerul noaptea, precum Chicago sau New York.
Membrii echipei Newlight la una dintre fabricile lor din California. (Lumină nouă) Ce impact vedeți Newlight Technologies asupra reducerii emisiilor de gaze cu efect de seră?
Când țineți AirCarbon în mână, aproximativ 40% din greutatea pe care o considerați este extrasă cu oxigen din aer și 60% este carbon și hidrogen din emisiile de carbon capturate - carbon care altfel ar fi devenit parte din aer.
Speranța noastră este ca AirCarbon să înceapă o schimbare de paradigmă, în care începem să vedem emisiile de gaze cu efect de seră ca o resursă, o materie primă care poate fi utilizată pentru a produce materiale de cea mai înaltă calitate, cele mai avantajoase costuri, cele mai durabile din lume.
Credeți că Newlight poate ajuta la rezolvarea tensiunii dintre cei interesați de restricționarea emisiilor de carbon și cei care simt că astfel de restricții vor afecta economia? Dacă da, cum?
Absolut. AirCarbon este o parte Atlas Shrugged și o parte Un Adevăr inconvenient . Credem că schimbările climatice nu vor fi rezolvate prin subvenții sau impozite. Credem că singura cale prin care vom rezolva schimbările climatice, în timp și la scara necesară, este prin soluții bazate pe piață, în care consumatorii și mărcile fac parte din soluție, unde produsele pe care le fabricăm costă mai puțin și capturați carbon și unde participăm cu toții la asta.
În cele din urmă, ceea ce este atât de interesant pentru noi despre AirCarbon este că schimbă termenii dezbaterii. Dacă realitatea este un impas politic, trebuie să încetăm să luptăm aceeași luptă și să ne concentrăm pe teme și soluții comune. Cu toții putem fi de acord cu faptul că am folosi mai degrabă sechestrarea carbonului intern decât petrolul pentru a face produse și cu toții putem fi de acord că preferăm să folosim materiale de captare a carbonului care costă mai puțin decât materialele pe bază de ulei.
