Para sua tese sênior em Princeton, Mark Herrema estudou os subsídios agrícolas e desenvolveu uma solução orientada para o mercado para a fome no mundo. Nada parece demasiado alto para o determinado empresário, que se formou em política.
Herrema, de 33 anos, desde então mudou seu foco para a mudança climática - especificamente, encontrar uma maneira de capturar gases de efeito estufa e colocá-los em bom uso. Ele e Kenton Kimmel, um colega de escola, fundaram a empresa Newlight Technologies, sediada em Irvine, Califórnia, em 2003. Depois de anos de pesquisa, a equipe revelou uma maneira de produzir plástico a partir de emissões de carbono que custam mais do que os plásticos à base de petróleo. . O "molho secreto" é um biocatalisador que combina ar e metano e reagrupa todas as moléculas de carbono, hidrogênio e oxigênio em um termoplástico que os fabricantes chamam de AirCarbon.
Herrema compartilha sua história com o Smithsonian.com.
Vamos começar com o problema. Qual problema você está tentando consertar?
Newlight começou em 2003 com uma pergunta. Em vez de encarar as emissões de carbono como um problema, e se pudéssemos usar as emissões de carbono como matéria-prima para fazer materiais, e se esses materiais pudessem superar os materiais baseados em petróleo sobre preço e desempenho?
Se pudéssemos fazer isso, teríamos um processo poderoso para abordar duas questões: primeiro, a dependência do petróleo, substituindo o petróleo por emissões de carbono capturadas e, segundo, a mudança climática, criando uma plataforma de captura de carbono voltada para o mercado. E se o mundo estivesse competindo pelo uso das emissões de carbono como recurso? Há poucas coisas que podemos imaginar que seriam tão poderosas no tratamento da mudança climática.
Então, o que exatamente é a Newlight Technologies? Você poderia me dar o seu passo de elevador?
A Newlight foi fundada para concretizar essa visão. O resultado líquido, após mais de uma década de pesquisa e desenvolvimento, é o AirCarbon, um material termoplástico feito pela combinação de ar e emissões de carbono baseadas em metano que, de outra forma, se tornariam parte do ar. O material é tão forte quanto os plásticos à base de óleo e significativamente menos caro.
Como exatamente você faz o plástico?
O processo de produção começa com emissões de metano geradas em lugares como aterros sanitários, fazendas, estações de tratamento de água e instalações de produção de energia - em qualquer lugar onde o metano está sendo emitido, onde seria de outra forma ventilado ou queimado. A primeira coisa que fazemos é capturar esse metano.
Por exemplo, em uma fazenda, o material orgânico é freqüentemente mantido em uma área confinada, como um tanque, onde produz metano, e esse metano é ventilado ou encaminhado para um tubo e eventualmente queimado, com essencialmente 100% do carbono sendo liberado. para o ar. Em nosso processo, em vez de deixar o tubo ventilar ou alimentar um dispositivo de combustão, redirecionamos o tubo para o nosso reator de conversão. Dentro do reator, misturamos as emissões de metano com água, ar e nosso biocatalisador. Aqui, o biocatalizador extrai oxigênio do ar, e carbono e hidrogênio do metano, e combina essas moléculas para formar uma molécula de polímero termoplástico de cadeia longa, chamada AirCarbon.
Em seguida, removemos o AirCarbon do reator e, após uma etapa de processamento a jusante, derretê-lo em um pellet, onde ele pode ser processado em formas e usado para substituir plásticos à base de óleo.
O que as bolinhas de plástico parecem, antes de serem transformadas em outros produtos. (Nova Luz) Como você conseguiu tornar esse processo econômico?
A ciência básica para converter metano em polímeros termoplásticos existiu por muitas décadas. Infelizmente, enquanto a ciência existia, o principal desafio, e a razão pela qual o processo nunca havia sido comercializado, era o custo. Antes da Newlight, o custo para produzir polímeros a partir das emissões de metano era cerca de 2 a 3 vezes maior do que o custo para produzir plásticos à base de óleo. Infelizmente, muito poucas empresas podem usar um material nesse nível de preço. Assim, nosso desafio fundador foi: como podemos realizar esse processo de tal forma que podemos superar os preços dos plásticos baseados em petróleo? Em última análise, nosso principal avanço foi nosso biocatalisador.
Especificamente, no passado, todos os biocatalisadores eram autolimitados, o que significa que eles só podiam produzir uma certa quantidade de polímero antes de se desligarem e produzirem dióxido de carbono em vez de polímero. Numericamente, para fazer um quilo de plástico, era necessário fazer um quilo de biocatalisador, e esse era o rendimento máximo, o que tornava o custo de produção muito caro.
Ao longo de cerca de dez anos de trabalho, desenvolvemos um novo tipo de biocatalisador que não se desliga. Cada quilograma de biocatalisador produzido produz cerca de nove quilos de polímero - nove vezes mais material para o mesmo insumo que as opções anteriores, permitindo à Newlight fabricar polímero a partir de gases de efeito estufa a um preço que apresenta uma redução percentual de dois dígitos em comparação ao custo para produzir plásticos a partir de óleo.
Como você chegou a esse conceito?
Eu li um artigo do Los Angeles Times sobre as emissões de metano de vacas em 2003, chamado “Pegando as vacas para resfriá-lo”. O artigo descreveu o volume exato de metano - 634 quartos - emitido por vaca por dia, e esse número iniciou uma cadeia de perguntas: quanto metano produz uma fazenda? Que tal um condado, um estado, um aterro ou uma instalação de energia?
O que parecia um conceito abstrato de emissões de carbono agora parecia tão real, tão palpável. A questão crucial era, se muitos de nossos materiais são feitos de carbono, por que estamos deixando todo esse carbono entrar no ar? Por que não usá-lo para fazer materiais, especialmente materiais que seriam feitos de óleo, como plásticos?
Juntei-me a Kenton Kimmel para fundar a Newlight e, em 2006, Evan Creelman juntou-se à nossa equipe. Durante nove anos, a Newlight trabalhou no rádio-silêncio - sem site, sem presença pública - porque dissemos que, até que pudéssemos superar os preços dos plásticos baseados em petróleo, não havia nada para falar.
Uma cadeira feita de AirCarbon. (Nova Luz) Como você descreveria seu sucesso até o momento?
Em agosto de 2013, dez anos após nossa fundação, a Newlight iniciou suas operações na primeira fábrica de manufatura AirCarbon em escala comercial do mundo. na Califórnia, onde estamos combinando ar com metano de uma fazenda para fabricar termoplásticos AirCarbon.
Desde a expansão comercial da Newlight, a AirCarbon tem sido usada em vários produtos, incluindo cadeiras da KI, malas da Dell e caixas de celulares da Sprint. Em 2013, a Newlight teve cinco aplicações de produtos. Dentro de 12 meses de nossa expansão comercial, crescemos para mais de 75 aplicações e hoje trabalhamos com mais de 60 empresas da Fortune 500 para lançar a AirCarbon em vários produtos nos EUA, Europa e Ásia, de aplicações automotivas e componentes eletrônicos a garrafas, bonés e filmes.
Nosso foco hoje é a expansão, com a nossa próxima etapa de referência a aumentar a produção em até 50 milhões de libras por ano. Uma das últimas grandes inovações na produção de plásticos - a tecnologia UNIPOL da Union Carbide - reduziu o capital e os custos operacionais do processo de produção de plásticos e passou de uma ideia para mais de 60 bilhões de libras por ano na produção anual. Vemos um passo igualmente significativo na redução de custos e pretendemos alcançar escala semelhante.
Em paralelo, nosso foco é construindo mais instalações de conversão, para que possamos expandir a tecnologia de produção AirCarbon de forma rápida e eficiente, em locais como fazendas e aterros sanitários para as explosões de Dakota do Norte e Texas, onde a quantidade de carbono é queimada e emitida todos os dias - carbono poderíamos estar nos convertendo em materiais - é tão intenso que, do espaço, essas áreas rurais iluminam o céu à noite, como Chicago ou Nova York.
Membros da equipe da Newlight em uma de suas fábricas na Califórnia. (Nova Luz) Qual o impacto da Newlight Technologies na redução das emissões de gases de efeito estufa?
Quando você segura AirCarbon em sua mão, cerca de 40% do peso que você sente é oxigênio extraído do ar e 60% é carbono e hidrogênio das emissões de carbono capturadas - carbono que, de outra forma, se tornaria parte do ar.
Nossa esperança é que a AirCarbon inicie uma mudança de paradigma, onde começamos a ver as emissões de gases de efeito estufa como um recurso, uma matéria-prima que pode ser usada para produzir materiais da mais alta qualidade, mais custo-favorecidos e mais sustentáveis do mundo.
Você acha que a Newlight pode ajudar a resolver a tensão entre os interessados em restringir as emissões de carbono e aqueles que acham que tais restrições serão prejudiciais à economia? Se sim, como?
Absolutamente. AirCarbon é uma parte de Atlas Shrugged e uma parte de Inconvenient Truth . Acreditamos que a mudança climática não será resolvida por subsídios ou impostos. Acreditamos que a única maneira pela qual vamos resolver a mudança climática, no tempo e na escala necessários, é através de soluções voltadas para o mercado, em que consumidores e marcas fazem parte da solução, onde os produtos que fabricamos custam menos e capturar carbono, e onde todos nós participamos disso.
Em última análise, o que é tão excitante para nós sobre a AirCarbon é que ela muda os termos do debate. Se a realidade é um impasse político, temos que parar de lutar a mesma luta e nos concentrar em pontos comuns e soluções. Todos podemos concordar que preferiríamos usar o seqüestro interno de carbono do que o petróleo para fazer produtos, e todos podemos concordar que preferiríamos usar materiais de captura de carbono que custam menos do que os materiais à base de petróleo.
