What Solugen’s New Factory Means For The Future Of Green Chemicals

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

Η $ 5 τρισεκατομμύρια Ο παγκόσμιος τομέας των χημικών είναι το θεμέλιο της σύγχρονης οικονομίας μας. Είναι επίσης το μεγαλύτερος βιομηχανικός καταναλωτής πετρελαίου και φυσικού αερίου και έχει το τρίτο μεγαλύτερο αποτύπωμα άνθρακα. Υποστηριζόμενη από δεκαετίες αναποτελεσματικών, ενεργοβόρων και βρώμικων διαδικασιών, η χημική βιομηχανία βρίσκεται υπό έντονη πίεση για να καθαρίσει τη δράση της.

Ιδρύθηκε πριν από επτά χρόνια, η Solugen με έδρα το Χιούστον ανέπτυξε μια διαδικασία που αξιοποιεί τη βιολογία για να παράγει μια σειρά προϊόντων, από φυτικά θρεπτικά συστατικά έως αναστολείς διάβρωσης, εξαλείφοντας τις τροφοδοσίες ορυκτών καυσίμων υψηλής έντασης άνθρακα και τα επικίνδυνα χημικά απόβλητα που σχετίζονται με τα συμβατικά πετροχημικά.

Στα τέλη Οκτωβρίου, η εταιρεία ανακοίνωσε ότι κατασκευάζει μια νέα μονάδα βιοκατασκευής 500,000 τετραγωνικών ποδιών, γνωστή ως Bioforge 2, στο Μάρσαλ της Μινεσότα. Η δεύτερη εμπορική εγκατάσταση της Solugen, η οποία έχει προγραμματιστεί για πρώτη φάση το πρώτο εξάμηνο του 2025, σηματοδοτεί την αρχή μιας νέας εποχής για τη χημική βιομηχανία, όπου ένα ευρύ φάσμα χημικών ουσιών μπορεί να παραχθεί σε κλίμακα σε μία μονάδα χωρίς εκπομπές άνθρακα ή απόβλητα.

«Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για τη χημική βιομηχανία είναι η επιτάχυνση του ρυθμού της καινοτομίας για την ανάπτυξη νέων καταλυτών για τους επιθυμητούς χημικούς μετασχηματισμούς γρήγορα», δήλωσε ο Karthish Manthiram, καθηγητής χημείας και χημικής μηχανικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια. «Η Solugen έχει αποδείξει ότι η πλατφόρμα της οδηγεί σε γρήγορα αποτελέσματα, ανακουφίζοντας αυτή τη συμφόρηση».

Διεύρυνση της αγοράς

Η παγκόσμια αγορά πράσινων χημικών αποτιμήθηκε 82.5 δισεκατομμύρια δολάρια το 2022 και προβλέπεται ότι θα έχει ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 12.1 τοις εκατό από τώρα έως το 2030. Αλλά έχει δυσκολευτεί να βρει λύσεις που μπορούν να φτάσουν γρήγορα σε εμπορική κλίμακα.

Μια σειρά από εταιρείες επιχειρούν να το αλλάξουν αυτό. Υλικά προέλευσης, που μετατρέπει τα ροκανίδια σε πρόδρομες ουσίες του τερεφθαλικού πολυαιθυλενίου ή PET, που χρησιμοποιείται συνήθως σε πλαστικές συσκευασίες, άρχισε να λειτουργεί πρώτη εγκατάσταση εμπορικής κλίμακας τον Ιούνιο. Εν τω μεταξύ, Τεχνολογίες Newlight εκμεταλλεύεται τη δύναμη των μικροβίων στο εργοστάσιό της στο Χάντινγκτον Μπιτς της Καλιφόρνια, για να δεσμεύσει τα αέρια του θερμοκηπίου από το 2020. Τα μικρόβια παράγουν μια ρητίνη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε είδη τροφίμων και υφάσματα. Και οι δύο startup έχουν συγκεντρώσει εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια σε χρηματοδότηση.

Το Solugen διακρίνεται από την ευελιξία της διεργασίας του και την ταχύτητα με την οποία κλιμακώνεται. Ενώ οι ανταγωνιστές παράγουν μια περιορισμένη γκάμα προϊόντων, η Solugen ισχυρίζεται ότι τα γενετικά τροποποιημένα ένζυμα - βιολογικοί καταλύτες που μπορούν να διευκολύνουν τη χημική αντίδραση ενός μορίου σε ένα άλλο ενώ παραμένουν αμετάβλητα - μπορούν να σχεδιαστούν για να παράγουν πολλαπλά μόρια.

«Η αποτελεσματικότητα και η επεκτασιμότητα της διαδικασίας μας σημαίνει ότι μπορούμε να παρέχουμε στους πελάτες μας τις ίδιες χημικές ουσίες που γνωρίζουν και εμπιστεύονται με χαμηλότερο κόστος, υψηλότερες επιδόσεις και πολύ πιο ευνοϊκό περιβαλλοντικό προφίλ», δήλωσε ο Tom Richardson, προσωρινός διευθυντής εμπορίου στη Solugen.

Οι χημικές διεργασίες μπορεί να χρειαστούν πάνω από μια δεκαετία για να περάσουν από την ιδέα στην παραγωγή, αλλά η Solugen έχει μεταφέρει την ευέλικτη πλατφόρμα της από μια ιδέα γραμμένη με χαρτοπετσέτα σε όχι μία αλλά δύο εγκαταστάσεις εμπορικής κλίμακας μέσα σε επτά χρόνια.

Επιταχύνθηκε από AI

Η εταιρεία είχε τη γένεσή της κατά τη διάρκεια μιας άνθησης καινοτομίας στον τομέα της συνθετικής βιολογίας - της επιστήμης που επανασχεδιάζει τους οργανισμούς για χρήσιμους σκοπούς, κατασκευάζοντάς τους έτσι ώστε να έχουν νέες ικανότητες. Σήμερα, χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη, η Solugen μπορεί να σχεδιάσει ένζυμα με ρυθμό ασύλληπτο πριν από 10 χρόνια.

Η διαδικασία παραγωγής χημικών είναι εξαιρετικά απλή σε σύγκριση με τα παραδοσιακά πετροχημικά. Η ζάχαρη καλαμποκιού τροφοδοτείται σε έναν αντιδραστήρα, όπου μετατρέπεται από τα ένζυμα σε ένα ενεργειακά ευνοϊκό ενδιάμεσο. Μετά από αυτό, πιο παραδοσιακές χημικές αντιδράσεις μετατρέπουν το ενδιάμεσο σε τελικό προϊόν.

Το τρίτο βήμα είναι ο καθαρισμός, όπου το νερό και οι ίχνη ακαθαρσιών εξατμίζονται για να φτάσουν στην καθορισμένη από τον πελάτη συγκέντρωση.

Ενώ μια παραδοσιακή πετροχημική διαδικασία μπορεί να μετατρέψει το 50 τοις εκατό της τροφοδοσίας ορυκτών καυσίμων στο επιθυμητό προϊόν, το Bioforge μετατρέπει περίπου το 96 τοις εκατό της τροφοδοσίας με ζάχαρη καλαμποκιού. Η ομάδα στοχεύει να το ωθήσει στο 100% μέσα σε λίγα χρόνια, είπε ο Richardson.

Η όλη διαδικασία είναι αρνητική στον άνθρακα επειδή το καλαμπόκι απορροφά άνθρακα από την ατμόσφαιρα για να αναπτυχθεί και το ίδιο το φυτό λειτουργεί εξ ολοκλήρου με αιολική ενέργεια.

Με την έλευση του Bioforge 2, η βιομηχανία χημικών έχει επιτέλους μια διαδικασία που παράγει μηδενικές εκπομπές άνθρακα και χωρίς απόβλητα και μπορεί να δημιουργήσει μια ευέλικτη γκάμα προϊόντων. Μακροπρόθεσμα, η Solugen ελπίζει να δημιουργήσει ένα δίκτυο βιώσιμων χημικών εργοστασίων που θα μπορούν να λειτουργούν πολύ πιο κοντά στους καταναλωτές από ό,τι τα επικίνδυνα πετροχημικά. Όλα αυτά, είπε ο Richardson, θα γίνουν μέρος μιας «αποκεντρωμένης βιοοικονομίας».

«Οραματιζόμαστε έναν κόσμο όπου μπορείτε να έχετε πόλεις εντελώς αρνητικές στον άνθρακα, όπου κάθε υλικό που μπορείτε να δείτε, να αισθανθείτε και να αγγίξετε μπορεί να παραχθεί με τη χημεία του Solugen που δεσμεύει το CO2 από την ατμόσφαιρα», είπε ο Richardson.

Άλλες εταιρείες θα αρχίσουν να ακολουθούν τα βήματα της Solugen, δήλωσε ο John Cumbers, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος του επαγγελματικού δικτύου συνθετικής βιολογίας SynBioBeta: «Η επιτυχία τους θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως φάρος για άλλες νεοφυείς επιχειρήσεις και καινοτόμους που θέλουν να αξιοποιήσουν τη δύναμη της βιολογίας για βιομηχανικές εφαρμογές».