Hvad Solugens nye fabrik betyder for fremtiden for grønne kemikalier

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

$ 5 billioner den globale kemikaliesektor er grundlaget for vores moderne økonomi. Det er også største industrielle forbruger af olie og gas og har det tredjestørste CO2-fodaftryk. Støttet op af årtiers ineffektive, energiintensive og beskidte processer er den kemiske industri under intenst pres for at rydde op i sin handling.

Houston-baserede Solugen, der blev grundlagt for syv år siden, har udviklet en proces, der udnytter biologien til at producere en række produkter, fra plantenæringsstoffer til korrosionsinhibitorer, eliminering af kulstofintensive fossile brændstoffer og farlige kemiske affaldsstrømme forbundet med konventionelle petrokemikalier.

I slutningen af oktober meddelte virksomheden, at den bygger en ny 500,000 kvadratmeter stor bioproduktionsfacilitet, kendt som Bioforge 2, i Marshall, Minnesota. Solugens andet kommercielle anlæg, som er planlagt til fase-2025-lancering i første halvdel af XNUMX, markerer begyndelsen på en ny æra for den kemiske industri, hvor en lang række af kemikalierne kan produceres i skala på et enkelt anlæg uden kulstofemissioner eller spild.

“One of the biggest challenges for the chemical industry is speeding up the pace of innovation to develop new catalysts for desired chemical transformations quickly,” said Karthish Manthiram, a professor of chemistry and chemical engineering at the California Institute of Technology. “Solugen has proven that their platform leads to fast results, alleviating this bottleneck.”

Udvider markedet

Det globale marked for grønne kemikalier blev vurderet til 82.5 milliarder dollars i 2022 og forventes at have en årlig vækstrate på 12.1 procent mellem nu og 2030. Men det har kæmpet for at komme med løsninger, der hurtigt kan nå kommerciel skala.

Det forsøger en række virksomheder at ændre på. Oprindelsesmaterialer, som forvandler træflis til forstadier til polyethylenterephthalat eller PET, der almindeligvis anvendes i plastemballage, begyndte at drive sin første kommercielle anlæg i juni. I mellemtiden, Newlight teknologier har udnyttet mikrobernes kraft på sin fabrik i Huntington Beach, Californien, til at opfange drivhusgasser siden 2020. Mikroberne producerer en harpiks, der kan bruges i madvarer og tekstiler. Begge startups har rejst hundredvis af millioner af dollars i finansiering.

Solugen er kendetegnet ved alsidigheden af dens proces og den hastighed, hvormed den skalerer. Mens konkurrenter producerer et begrænset udvalg af produkter, hævder Solugen, at dets gensplejsede enzymer - biologiske katalysatorer, der kan lette den kemiske reaktion af et molekyle til et andet, mens de selv forbliver uændrede - kan designes til at producere flere molekyler.

“The efficiency and scalability of our process mean we can provide our customers with the same chemistries they know and trust at a lower cost, higher performance and much more favorable environmental profile,” said Tom Richardson, interim chief commercial officer at Solugen.

Kemiske processer kan tage mere end et årti at gå fra idé til produktion, men Solugen har taget sin fleksible platform fra en serviet-kradset idé til ikke én, men to kommercielle anlæg på syv år.

Accelereret af AI

Virksomheden havde sin tilblivelse under et innovationsboom inden for syntetisk biologi - videnskaben, der redesigner organismer til nyttige formål ved at konstruere dem til at have nye evner. I dag kan Solugen ved hjælp af kunstig intelligens designe enzymer i en hastighed, som var utænkelig for 10 år siden.

Processen med at fremstille kemikalier er bemærkelsesværdig enkel sammenlignet med traditionelle petrokemikalier. Majssukker tilføres en reaktor, hvor det af enzymerne omdannes til et energimæssigt gunstigt mellemprodukt. Derefter omdanner mere traditionelle kemiske reaktioner mellemproduktet til det endelige produkt.

Tredje trin er rensning, hvor vand og sporurenheder fordampes for at nå den kundespecificerede koncentration.

Mens en traditionel petrokemisk proces kan omdanne 50 procent af sit fossile brændstof til det ønskede produkt, omdanner Bioforge omkring 96 procent af sit majssukkerfoder. Holdet sigter mod at skubbe det op til 100 procent inden for et par år, sagde Richardson.

Hele processen er kulstofnegativ, fordi majs optager kulstof fra atmosfæren for at vokse, og selve planten kører udelukkende på vindenergi.

With the advent of Bioforge 2, the chemicals industry finally has a process that produces zero carbon emissions and no waste and can make a flexible range of products. In the long term, Solugen hopes to build a network of sustainable chemical plants that can operate much closer to consumers than hazardous petrochemicals ever could. All of this, Richardson said, will become part of a “decentralized bioeconomy.”

“We envision a world where you can have entirely carbon-negative cities where every single material that you can see, feel and touch can be produced with Solugen’s chemistry that is sequestering CO2 from the atmosphere,” Richardson said.

Andre virksomheder vil begynde at følge i Solugens fodspor, sagde John Cumbers, grundlægger og administrerende direktør for det professionelle netværk for syntetisk biologi. SynBioBeta: “Their success could serve as a beacon for other startups and innovators looking to harness the power of biology for industrial applications.”