За своята висша теза в Принстън, Марк Херема изучава субсидии за фермата и измисля пазарно решение, насочено към глада в света. Нищо не изглежда прекалено висока заповед за решителния предприемач, който се насочи към политиката.
33-годишната Херема насочи вниманието си към изменението на климата - по-специално, да намери начин да улавя парникови газове и да ги използва добре. Той и Кентън Кимел, съученик на гимназията, основават базираната в Ървайн, Калифорния компания Newlight Technologies през 2003 г. След дългогодишни изследвания екипът представи начин за производство на пластмаса от въглеродни емисии, която всъщност е по-изгодна цена от пластмасата на маслена основа, "Тайният сос" е биокатализатор, който комбинира въздух и метан и отново сглобява всички молекули въглерод, водород и кислород в термопластик, който производителите наричат AirCarbon.
Херема споделя своята история пред Smithsonian.com.
Нека започнем с проблема. Какъв проблем се опитвате да отстраните?
Newlight стартира през 2003 г. с въпрос. Вместо да разглеждаме въглеродните емисии като проблем, какво, ако можем да използваме въглеродните емисии като суровина за направата на материали и какво, ако тези материали могат да изпреварват материалите, базирани на петрол, по цена и ефективност?
Ако можехме да направим това, бихме имали мощен процес за справяне с два въпроса: първо, нефтената зависимост, чрез замяна на нефт с улавени въглеродни емисии и второ, изменението на климата, чрез създаване на пазарна платформа за улавяне на въглерод. Ами ако светът се състезаваше за използването на въглеродните емисии като ресурс? Има няколко неща, които можем да си представим, че биха били толкова мощни за справяне с климатичните промени.
И така, какво точно представлява Newlight Technologies? Можете ли да ми дадете вашия асансьор?
Newlight е основана, за да реализира тази визия. Нетният резултат, след над десетилетие на изследвания и разработки, е AirCarbon, термопластичен материал, получен чрез комбиниране на въздух и улавяне на въглеродни емисии на метан, които иначе биха станали част от въздуха. Материалът е толкова здрав, колкото пластмасата на маслена основа и значително по-евтин.
Как точно правите пластмасата?
Производственият процес започва с емисии на метан, генерирани на места като сметища, ферми, пречиствателни станции и съоръжения за производство на енергия - навсякъде, където метанът се излъчва там, където иначе би бил обезвъздушен или разпален. Първото нещо, което правим, е да заловим този метан.
Например, във фермата органичният материал често се държи в затворена зона, като резервоар, където той произвежда метан и този метан се обезвъздушава или насочва в тръба и в крайна сметка се изгаря, като по същество 100% от въглерода се отделя да се излъчва. В нашия процес, вместо да оставим тази тръба да се изпуска или захранва устройство за горене, ние пренасочваме тръбата към нашия реактор за преобразуване. Вътре в реактора смесваме метановите емисии с вода, въздух и биокатализатор. Тук биокатализаторът изтегля кислорода от въздуха, а въглерода и водорода от метана и комбинира тези молекули, за да направи дълговерижна термопластична полимерна молекула, наречена AirCarbon.
След това изваждаме AirCarbon от реактора и след стъпка на обработка надолу по веригата го разтопяваме в пелет, където след това той може да бъде преработен във форми и да се използва за заместване на пластмаси на маслена основа.
Как изглеждат пластмасовите пелети, преди да бъдат направени в други продукти. (Newlight) Как успяхте да направите този процес рентабилен?
Основната наука за превръщането на метана в термопластични полимери съществува от много десетилетия. За съжаление, докато науката съществуваше, основното предизвикателство и причината процесът никога да не е комерсиализиран, беше цената. Преди Newlight разходите за производство на полимери от емисии на метан бяха около 2 до 3 пъти по-високи от разходите за производство на пластмаса на маслена основа. За съжаление, много малко компании могат да си позволят да използват материал на това ценово ниво. И така, нашето основателно предизвикателство беше: как да осъществим този процес по такъв начин, че да можем да конкурираме пластмасата на маслена основа? В крайна сметка, нашият ключов пробив беше нашият биокатализатор.
По-конкретно, в миналото всички биокатализатори са били самоограничаващи се, което означава, че те могат да направят само определено количество полимер, преди да се изключат и да направят въглероден диоксид вместо полимер. Числено, за да направите един килограм пластмаса, трябва да направите един килограм биокатализатор и това беше максималният добив, което направи цената на производството много скъпа.
В течение на десет години работа разработихме нов вид биокатализатор, който не се изключва. Всеки килограм биокатализатор, който произвеждаме, произвежда около девет килограма полимер - девет пъти повече материал за същия вход от предишните опции, което позволява на Newlight да произвежда полимер от парникови газове на цена, която се отличава с двуцифрено намаление на процента на разходите в сравнение с разходите за производство на пластмаси от масло.
Как създадохте тази концепция?
Прочетох статия в Лос Анджелис Таймс за метановите емисии от кравите през 2003 г., наречена „Приготвяне на кравите да я охлаждат“. Статията описва точния обем метан - 634 кварта - излъчван на крава на ден и този номер стартира верига от въпроси: колко метан произвежда ферма? Какво ще кажете за окръг, държава, депо или енергийно съоръжение?
Това, което изглеждаше като абстрактна концепция за въглеродните емисии, сега изглеждаше толкова реално, толкова докосващо. Горещият въпрос беше, ако толкова много наши материали са направени от въглерод, защо пускаме целия този въглерод във въздуха? Защо да не го използвате за направата на материали, по-специално на материали, които иначе биха се направили от масло, като пластмаса?
Сдружих се с Кентън Кимел, за да открия Newlight, а през 2006 г. Еван Крийлман се присъедини към нашия екип. В продължение на девет години Нюлайт работеше в радио-мълчание - няма уебсайт, няма публично присъствие - защото казахме, че докато не успеем да изпреварим пластмасовите продукти на маслена основа, няма какво да говорим.
Стол, изработен от AirCarbon. (Newlight) Как бихте описали вашия успех до момента?
През август 2013 г., десет години след основаването ни, Newlight започна операции в първото в света търговско предприятие AirCarbon в Калифорния, където комбинираме въздух с метан от ферма, за да правим AirCarbon термопласти.
От търговската мащабност на Newlight, AirCarbon се използва в редица продукти, включително столове от KI, чанти от Dell и калъфи за мобилни телефони от Sprint. През 2013 г. Newlight имаше пет приложения за продукти. В рамките на 12 месеца от нашето комерсиално мащабиране, ние нараснахме до над 75 приложения, а днес работим с над 60 компании от Fortune 500 за пускането на AirCarbon в различни продукти в САЩ, Европа и Азия, от автомобилни приложения и електронни компоненти, до бутилки, капачки и филми.
Нашият фокус днес е върху разширяването, като следващата ни стъпка за сравнение е да мащабираме производството до 50 милиона паунда годишно. Една от последните големи иновации в производството на пластмаси - UNIPOL технологията на Union Carbide - намали капитала и оперативните разходи за процеса на производство на пластмаси и нарасна от идея до над 60 милиарда паунда годишно производство. Виждаме еднакво значима стъпка промяна в спестяването на разходи и се стремим да постигнем подобен мащаб.
Успоредно с това е фокусът ни изграждане на повече съоръжения за преобразуване, така че да можем да разширим технологията за производство на AirCarbon бързо и ефективно на места като ферми и сметища до [fracking] пламъците в Северна Дакота и Тексас, където количеството въглерод се изгаря и излъчва всеки ден - въглерод, който можем да превърнем в материали - е толкова интензивно, че от космоса тези селски райони осветяват небето през нощта като Чикаго или Ню Йорк.
Членовете на екипа на Newlight в един от производствените им предприятия в Калифорния. (Newlight) Какво влияние виждате Newlight Technologies върху намаляването на емисиите на парникови газове?
Когато държите AirCarbon в ръката си, около 40 процента от теглото, което чувствате, е извлечен от въздух кислород, а 60 процента е въглерод и водород от улавени въглеродни емисии - въглерод, който иначе би станал част от въздуха.
Надеждата ни е, че AirCarbon започва промяна в парадигмата, при която започваме да разглеждаме емисиите на парникови газове като ресурс, суровина, която може да бъде използвана за производството на най-висококачествените, най-изгодни, най-устойчиви материали в света.
Мислите ли, че Newlight може да помогне за разрешаването на напрежението между тези, които се интересуват от ограничаване на въглеродните емисии, и тези, които чувстват такива ограничения, ще бъдат осакатяващи за икономиката? Ако да, как?
Абсолютно. AirCarbon е една част Атлас сви рамене и една част Неудобна истина . Вярваме, че изменението на климата няма да бъде решено чрез субсидии или данъци. Смятаме, че единственият начин, по който ще решаваме изменението на климата, във времето и в необходимия мащаб, е чрез пазарно ориентирани решения, където потребителите и марките са част от решението, където продуктите, които правим, струват по-малко и улавяме въглерод и където всички ние участваме в това.
В крайна сметка това, което ни вълнува толкова много в AirCarbon, е, че променя условията на дебата. Ако реалността е политическа задънена улица, ние трябва да спрем да водим същата борба и да се съсредоточим върху общата основа и решенията. Всички можем да се съгласим, че за производството на продукти бихме предпочели да използваме вътрешно улавяне на въглерод, отколкото нефт, и всички можем да се съгласим, че по-скоро ще използваме материали за улавяне на въглерод, които струват по-малко от материалите на петролна основа.
