https://frosthead.com

Стварање пластике из стакленичких плинова

За свој виши рад на Принцетону, Марк Херрема је проучавао субвенције на фармама и осмислио тржишно решење за глад у свету. Ништа се не чини превисоким налогом за одлучног предузетника, који је завршио политику.

Херрема (33) се након тога усмјерио на климатске промјене - конкретно, проналазећи начин за хватање стакленичких плинова и њихово добро кориштење. Он и Кентон Киммел, средњошколски колега, основали су Ирвине у Калифорнији компанију Невлигхт Тецхнологиес 2003. године. Након вишегодишњег истраживања, тим је открио начин за производњу пластике од емисије угљеника која је по повољнијим ценама од пластике на бази уља . "Тајни сос" је биокатализатор који комбинује ваздух и метан и поново саставља све молекуле угљеника, водоника и кисеоника у термопластику коју произвођачи називају АирЦарбон.

Херрема своју причу дели са Смитхсониан.цом.

Почнимо с проблемом. Који проблем покушавате да решите?

Невлигхт је почео 2003. године питањем. Уместо да се емисија угљеника посматра као проблем, шта ако бисмо могли да користимо емисију угљеника као сировину за прављење материјала, и шта ако би ти материјали могли да надмаше материјале на бази нафте у цени и перформансама?

Да бисмо то успјели, имали бисмо моћан процес за рјешавање два питања: прво, овисност о нафти, замјеном нафте заробљеним емисијама угљика и друго, климатске промјене, стварањем тржишне платформе за хватање угљика. Шта ако се свет такмичио за коришћење емисије угљеника као ресурса? Мало је ствари које можемо замислити да би биле тако снажне у рјешавању климатских промјена.

Дакле, шта је тачно Невлигхт Тецхнологиес? Можете ли ми дати висину лифта?

Невлигхт је основан да оствари ову визију. Нето резултат, после више од деценије истраживања и развоја, је АирЦарбон, термопластични материјал који је направљен комбиновањем ваздуха и заробљених емисија угљеника базираних на метану, а који би иначе постали део ваздуха. Материјал је снажан попут пластике на бази уља и значајно јефтинији.

Како тачно правите пластику?

Процес производње започиње емисијом метана која се ствара на местима као што су депоније, фарме, постројења за пречишћавање воде и постројења за производњу енергије - било где да се метан емитује тамо где би се иначе одводио или спалио. Прво што радимо је да ухватимо тај метан.

На пример, на фарми се органски материјал често држи у ограниченом простору, као што је резервоар, где производи метан, а тај се метан одзрачује или усмерава у цев и на крају сагорева, при чему се у основи ослобађа 100% угљеника ваздуху. У нашем процесу, уместо да пустимо да се та цев одзрачи или напуни уређај за сагоревање, преусмеримо је у наш реактор за конверзију. Унутар реактора мешамо емисије метана са водом, ваздухом и нашим биокатализатором. Овде биокатализатор извлачи кисеоник из ваздуха, а угљеник и водоник из метана, и комбинује те молекуле да би направио молекул термопластичног полимера дугог ланца, назван АирЦарбон.

Затим уклонимо АирЦарбон из реактора, а након корака даљње обраде, растопимо га у пелет, где се затим може прерадити у облике и користити за замену пластике на бази уља.

Пластичне пелете Како изгледају пластичне пелете, пре него што се праве у друге производе. (Невлигхт)

Како сте успели да овај процес учините исплативим?

Основна наука за претварање метана у термопластичне полимере постојала је много деценија. Нажалост, док је наука постојала, кључни изазов и разлог због којег процес никада није комерцијализован били су трошкови. Пре Невлигхт-а, трошкови производње полимера из емисије метана били су око 2 до 3 пута већи од трошкова за производњу пластике на бази уља. Нажалост, врло мало компанија може приуштити употребу материјала на том нивоу цена. Дакле, наш оснивачки изазов био је: како да проведемо тај процес на такав начин да можемо победити пластику на бази уља на цени? На крају, наш кључни пробој био је наш биокатализатор.

Наиме, у прошлости су се сви биокатализатори самоограничавали, што значи да су могли направити само одређену количину полимера пре него што се искључе и направе угљен диоксид уместо полимера. Нумерички, да бисте направили један килограм пластике, било вам је потребно да направите један килограм биокатализатора, а то је био максимални принос, што је производњу коштало веома скупо.

Током десетак година рада развили смо нову врсту биокатализатора која се не искључује. Сваки килограм биокатализатора који произведемо производи око девет килограма полимера - девет пута више материјала за исти унос од претходних опција, омогућавајући Невлигхту да производи полимер из гасова са ефектом стаклене баште по цени која има двоцифрено смањење процента трошкова у поређењу са трошковима за производњу пластике из уља.

Како сте дошли до овог концепта?

Прочитао сам чланак из Лос Ангелес Тимеса о емисији метана од крава 2003. године, назван "Набавити краве да се хладе". У чланку је описана тачна количина метана - 634 кварта - која се емитира по крави дневно, а овај број је покренуо ланац питања: колико метана производи фарма? Шта је са жупанијом, државом, депонијом или енергетским објектом?

Оно што се чинило апстрактним концептом емисија угљеника сада се чинило тако стварно, тако дирљиво. Горуће питање је било, ако је толико наших материјала направљено од угљеника, зашто пуштамо сав тај угљен у зрак? Зашто га не бисте користили за израду материјала, нарочито материјала који би у противном били направљени од уља, попут пластике?

Удружио сам се са Кентоном Киммелом како бих основао Невлигхт, а 2006. године, Еван Цреелман се придружио нашем тиму. Девет година Невлигхт је радио у радио-тишини - нема веб странице, није било јавности - јер смо рекли да док не успемо да надмашимо пластику на бази нафте по цени, није се могло разговарати.

АирЦарбон фотеља Столица направљена од АирЦарбона. (Невлигхт)

Како бисте описали свој досадашњи успех?

У августу 2013. године, десет година након оснивања, Невлигхт је започео с радом у првом светском производном погону АирЦарбон на комерцијалној основи. у Калифорнији, где комбинујемо ваздух са метаном са фарме да бисмо направили АирЦарбон термопластику.

Од комерцијалног повећања Невлигхт-а, АирЦарбон се користи у многим производима, укључујући столице из КИ, торбе компаније Делл и футроле за мобилне телефоне компаније Спринт. У 2013. години Невлигхт је имао пет апликација за производе. У року од 12 месеци од нашег комерцијалног опсега, нарасли смо на преко 75 апликација, а данас радимо са преко 60 компанија из Фортуне 500 на лансирању АирЦарбона у разним производима у САД-у, Европи и Азији, од аутомобилских апликација и електронских компоненти, до боце, чепове и фолије.

Наш фокус данас је на ширењу, а наш наредни корак је да смањимо производњу до 50 милиона фунти годишње. Једна од последњих већих иновација у производњи пластике - УНИПОЛ технологија Унион Царбиде - смањила је капитални и оперативни трошак процеса производње пластике и од идеје до прешла 60 милијарди фунти годишње у годишњој производњи. Видимо подједнако значајну промјену уштеде трошкова и желимо да постигнемо сличне размјере.

Паралелно с тим, наш фокус је изградња више постројења за конверзију, тако да можемо брзо и ефикасно проширити технологију производње АирЦарбона, на местима као што су фарме и депоније на [фрацкинг] ракете Северне Дакоте и Тексаса, где се количина угљеника баца и емитује сваког дана - могли бисмо да претварамо у материјале - толико је интензиван да из свемира ове сеоске области ноћу осветљују небо као што су Чикаго или Њујорк.

Чланови Невлигхт тима у једном од њихових производних погона у Калифорнији. Чланови Невлигхт тима у једном од њихових производних погона у Калифорнији. (Невлигхт)

Какав утицај видите на Невлигхт Тецхнологиес на смањење емисије гасова са ефектом стаклене баште?

Када држите АирЦарбон у руци, око 40 процената тежине коју осећате је кисеоник извучен из ваздуха и 60 процената угљеник и водоник из заробљених емисија угљеника - угљеник који би у супротном постао део ваздуха.

Надамо се да ће АирЦарбон започети промену парадигме, где почињемо да посматрамо емисију гасова стаклене баште као ресурс, сировину која се може користити за производњу најквалитетнијих, најодрживијих материјала на свету.

Мислите ли да би Невлигхт могао да помогне у решавању напетости између оних који су заинтересовани да ограниче емисију угљеника и оних који осећају да ће таква ограничења бити осакаћен економији? Ако је тако, како?

Апсолутно. АирЦарбон је један део Атлас слегнуо раменима, а један део Непријатна истина . Ми верујемо да климатске промене неће бити решене субвенцијама или порезима. Мислимо да је једини начин на који ћемо решити климатске промене, у времену и у обиму који је потребан, кроз тржишно усмерена решења, где су потрошачи и брендови део решења, где производи које правимо коштају мање и хватамо угљеник и где сви ми у томе учествујемо.

Коначно, оно што нас толико одушевљава у вези са АирЦарбоном јесте да мења услове расправе. Ако је стварност политички застој, морамо престати водити исту борбу и фокусирати се на заједничко тло и решења. Сви се можемо сложити да бисмо радије користили домаћу секвестрацију угљика него нафту за прављење производа, а сви се можемо сложити да бисмо радије користили материјале за хватање угљеника који коштају мање од материјала на бази нафте.

Стварање пластике из стакленичких плинова