For sin hovedoppgave på Princeton studerte Mark Herrema gårdsstøtte og utviklet en markedsstyrt løsning for verdenssult. Ingenting virker for høyt for den bestemte gründeren, som hadde hovedfag i politikken.
Herrema, 33 år, har siden skiftet fokus til klimaendringer - nærmere bestemt å finne en måte å fange opp klimagasser og utnytte dem godt. Han og Kenton Kimmel, en klassekamerat på videregående skole, grunnla det Irvine, California-baserte selskapet Newlight Technologies i 2003. Etter mange års forskning avslørte teamet en måte å produsere plast fra karbonutslipp som faktisk er rimeligere enn oljebasert plast . Den "hemmelige sausen" er en biokatalysator som kombinerer luft og metan, og setter sammen alt karbon, hydrogen og oksygenmolekyler i en termoplast produsentene kaller AirCarbon.
Herrema deler historien sin med Smithsonian.com.
La oss starte med problemet. Hvilket problem prøver du å løse?
Newlight startet i 2003 med et spørsmål. I stedet for å se på karbonutslipp som et problem, hva om vi kunne bruke karbonutslipp som råstoff til å lage materialer, og hva om disse materialene kan utkonkurrere oljebaserte materialer om pris og ytelse?
Hvis vi kunne gjøre det, ville vi ha en kraftig prosess for å ta opp to spørsmål: for det første oljeavhengighet, ved å erstatte olje med fanget karbonutslipp, og for det andre klimaendringer, ved å lage en markedsstyrt karbonfangstplattform. Hva om verden skulle konkurrere om bruken av karbonutslipp som ressurs? Det er få ting vi kan forestille oss som ville være så kraftige når det gjelder å takle klimaendringer.
Så hva er egentlig Newlight Technologies? Kan du gi meg heisbanen din?
Newlight ble grunnlagt for å realisere denne visjonen. Nettoresultatet, etter over ti år med forskning og utvikling, er AirCarbon, et termoplastisk materiale laget ved å kombinere luft og fanget metanbasert karbonutslipp som ellers ville bli en del av luften. Materialet er like sterkt som oljebasert plast og betydelig rimeligere.
Hvordan lager du plasten?
Produksjonsprosessen starter med metanutslipp generert på steder som deponier, gårdsbruk, vannbehandlingsanlegg og energiproduksjonsanlegg - hvor som helst metan slippes ut der det ellers ville være utluftet eller blusset. Det første vi gjør er å fange den metanen.
For eksempel på en gård blir organisk materiale ofte holdt i et avgrenset område, for eksempel en tank, der det produserer metan, og denne metanen blir ventilert eller ført inn i et rør og til slutt forbrennet, med i det vesentlige 100 prosent av karbonet som frigjøres å lufte. I stedet for å la det røret lufte eller mate en forbrenningsanordning, omdirigerer vi røret til konverteringsreaktoren vår. Inne i reaktoren blander vi metanutslippene med vann, luft og biokatalysatoren vår. Her trekker biokatalysatoren oksygen ut av luften, og karbon og hydrogen ut av metan, og kombinerer disse molekylene for å lage et langkjedet termoplastisk polymermolekyl, kalt AirCarbon.
Deretter fjerner vi AirCarbon fra reaktoren, og etter et nedstrøms prosesseringstrinn, smelter det til en pellet, hvor det deretter kan behandles til former og brukes til å erstatte oljebasert plast.
Hvordan plastpellets ser ut, før de blir laget til andre produkter. (Newlight) Hvordan kunne du gjøre denne prosessen kostnadseffektiv?
Den grunnleggende vitenskapen for å konvertere metan til termoplastiske polymerer eksisterte i mange tiår. Dessverre, mens vitenskapen eksisterte, var nøkkelutfordringen, og årsaken til at prosessen aldri hadde blitt kommersialisert, kostnad. Før Newlight var kostnadene for å produsere polymerer fra metanutslipp omtrent 2 til 3 ganger høyere enn kostnadene for å produsere oljebasert plast. Dessverre har svært få selskaper råd til å bruke et materiale på det prisnivået. Så vår grunnleggende utfordring var: hvordan gjennomfører vi denne prosessen på en slik måte at vi kan utkonkurrere oljebasert plast på pris? Til slutt var vårt viktigste gjennombrudd vår biokatalysator.
Tidligere var alle biokatalysatorer selvbegrensende, noe som betyr at de bare kunne lage en viss mengde polymer før de ville slå seg av og lage karbondioksid i stedet for polymer. Numerisk, for å lage en kilo plast, trengte du å lage en kilo biokatalysator, og det var det maksimale utbyttet, noe som gjorde at produksjonskostnadene ble veldig dyre.
I løpet av rundt ti års arbeid utviklet vi en ny type biokatalysator som ikke slår seg av. Hver kilo biokatalysator vi lager produserer rundt ni kilo polymer — ni ganger mer materiale for samme inngang enn tidligere alternativer, slik at Newlight kan produsere polymer fra klimagasser til et prispunkt som har en tosifret prosentvis kostnadsreduksjon sammenlignet med kostnadene å produsere plast fra olje.
Hvordan kom du på dette konseptet?
Jeg leste en Los Angeles Times- artikkel om metanutslipp fra kuer i 2003, kalt “Få kuene til å kjøle den ned.” Artikkelen beskrev det nøyaktige volumet av metan — 634 liter — som slippes ut per ku per dag, og dette tallet startet en kjede med spørsmål: hvor mye metan produserer en gård? Hva med et fylke, en stat, et deponi eller et energianlegg?
Det som virket som et abstrakt konsept av karbonutslipp, virket nå så virkelig, så berørbart. Det brennende spørsmålet var, hvis så mange av materialene våre er laget av karbon, hvorfor lar vi alt dette karbonet gå i luften? Hvorfor ikke bruke det til å lage materialer, spesielt materialer som ellers ville være laget av olje, som plast?
Jeg slo meg sammen med Kenton Kimmel for å finne Newlight, og i 2006 ble Evan Creelman med i teamet vårt. I ni år jobbet Newlight i radio-stillhet - ingen nettsider, ingen offentlig tilstedeværelse - fordi vi sa at inntil vi kunne overgå oljebasert plast på pris, var det ingenting å snakke om.
En stol som er laget av AirCarbon. (Newlight) Hvordan vil du beskrive suksessen din til dags dato?
I august 2013, ti år etter grunnleggelsen, startet Newlight virksomhet ved verdens første produksjonsanlegg for luftkarbon i kommersiell skala i California, hvor vi kombinerer luft med metan fra en gård for å lage AirCarbon termoplast.
Siden Newlights kommersielle oppskalering har AirCarbon blitt brukt i en rekke produkter, inkludert stoler fra KI, vesker fra Dell og mobiltelefonvesker fra Sprint. I 2013 hadde Newlight fem produktapplikasjoner. Innen 12 måneder etter vår kommersielle oppskalering vokste vi til over 75 applikasjoner, og i dag jobber vi med over 60 Fortune 500 selskaper for å lansere AirCarbon i forskjellige produkter i USA, Europa og Asia, fra bilindustri og elektronikkomponenter, til flasker, luer og filmer.
Vårt fokus i dag er på utvidelse, med vårt neste referansetrinn å skalere produksjonen opp til 50 millioner pund per år. En av de siste store nyvinningene innen plastproduksjon - Union Carbides UNIPOL-teknologi - reduserte kapitalen og driftskostnadene for plastproduksjonsprosessen og vokste fra en idé til over 60 milliarder pund per år i årsproduksjon. Vi ser en like betydelig trinnendring i kostnadsbesparelser, og vi tar sikte på å oppnå lignende skala.
Parallelt er fokuset vårt bygge flere konverteringsfasiliteter, slik at vi kan utvide AirCarbon-produksjonsteknologien raskt og effektivt, på steder som gårder og søppelfyllinger til [fracking] fakler i Nord-Dakota og Texas, hvor mengden karbon som blusses og slippes ut hver dag — karbon som vi kan konvertere til materialer - er så intenst at disse rurale områdene fra verdensrommet lyser opp himmelen om natten som Chicago eller New York.
Medlemmer av Newlight-teamet på et av produksjonsanleggene sine i California. (Newlight) Hvilken innvirkning ser du at Newlight Technologies har på reduksjonen av klimagassutslipp?
Når du holder AirCarbon i hånden, er omtrent 40 prosent av vekten du føler at oksygen trekkes fra luften og 60 prosent er karbon og hydrogen fra fanget karbonutslipp - karbon som ellers ville blitt en del av luften.
Håpet vårt er at AirCarbon starter et paradigmeskifte, der vi begynner å se klimagassutslipp som en ressurs, et råstoff som kan brukes til å produsere høyest kvalitetsmessige, mest bærekraftige materialer i verden.
Tror du Newlight kan bidra til å løse spenningen mellom de som er interessert i å begrense karbonutslipp, og de som føler at slike begrensninger vil lemme økonomien? I så fall, hvordan?
Absolutt. AirCarbon er en del av Atlas Shrugged og en del An Inconvenient Truth . Det er vår tro at klimaendringer ikke kommer til å bli løst ved subsidier eller avgifter. Vi tror at den eneste måten vi kommer til å løse klimaendringer, i tiden og i den skalaen som kreves, er gjennom markedsstyrte løsninger, der forbrukere og merkevarer er en del av løsningen, der produktene vi lager koster mindre og fange opp karbon, og hvor vi alle deltar i det.
Til syvende og sist, det som er så spennende for oss med AirCarbon, er at det endrer debattvilkårene. Hvis virkeligheten er politisk dødvakt, må vi slutte å kjempe om den samme kampen og fokusere på felles grunnlag og løsninger. Vi kan alle være enige om at vi heller vil bruke innenlandsk karbonbinding enn olje for å lage produkter, og vi kan alle være enige om at vi heller vil bruke karbonfangstmaterialer som koster mindre enn oljebaserte materialer.
