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温室効果ガスからプラスチックを作成する

プリンストンでの上級論文では、マーク・ヘレマは農場の補助金を研究し、世界の飢toに対する市場主導の解決策を考案しました。 政治を専攻した決意のある起業家にとって、それほど高くない注文はないようです。

33歳のHerremaは、その後、気候変動に焦点を移しました。具体的には、温室効果ガスを回収し、それらを有効に活用する方法を見つけました。 彼と高校の同級生であるケントン・キンメルは、2003年にカリフォルニア州アーバインに本拠を置くニューライト・テクノロジーズを設立しました。長年の研究の後、チームは実際に石油ベースのプラスチックよりも手頃な価格の炭素排出からプラスチックを生産する方法を発表しました。 「秘密のソース」は、空気とメタンを組み合わせた生体触媒であり、すべての炭素、水素、酸素分子を、メーカーがAirCarbonと呼ぶ熱可塑性物質に再構成します。

Herremaは自分の話をSmithsonian.comと共有しています。

問題から始めましょう。 どのような問題を修正しようとしていますか?

Newlightは2003年に質問から始まりました。 炭素排出量を問題として見るのではなく、炭素排出量を原料として使用して材料を作ることができ、それらの材料が石油ベースの材料を価格と性能で打ち負かすことができたらどうでしょうか?

それができれば、2つの問題に対処する強力なプロセスがあります。1つ目は、石油を回収した炭素排出に置き換えることによる石油依存性、2つ目は、市場主導の炭素回収プラットフォームの作成による気候変動です。 世界が炭素排出の資源としての使用をめぐって競争しているとしたらどうでしょうか? 気候変動への取り組みにおいて非常に強力であると想像できることはほとんどありません。

それでは、Newlight Technologiesとは正確には何ですか? エレベーターピッチを教えてください。

Newlightは、このビジョンを実現するために設立されました。 10年以上にわたる研究開発の末、最終結果はAirCarbonです。AirCarbonは、空気と、そうでなければ空気の一部となる捕捉されたメタンベースの炭素排出物を組み合わせて作られた熱可塑性材料です。 この材料は、オイルベースのプラスチックと同じくらい強く、非常に安価です。

プラスチックはどのくらい正確に作りますか?

生産プロセスは、埋め立て地、農場、水処理プラント、エネルギー生産施設などの場所で発生するメタンの排出から始まります。メタンが排出される場所では、メタンが排出またはフレアされます。 最初に行うことは、そのメタンを捕獲することです。

たとえば、農場では、有機材料はタンクなどの限られた領域に保持されてメタンを生成し、このメタンは通気またはパイプに送られて最終的に燃焼し、本質的に100%の炭素が放出されます放送する。 私たちのプロセスでは、そのパイプに燃焼装置の通気または供給を行わせる代わりに、パイプを変換リアクターにリダイレクトします。 リアクター内では、メタン排出物を水、空気、および生体触媒と混合します。 ここで、生体触媒は酸素を空気から引き抜き、炭素と水素をメタンから引き抜き、それらの分子を組み合わせてAirCarbonと呼ばれる長鎖熱可塑性ポリマー分子を作ります。

次に、AirCarbonをリアクターから取り出し、下流の処理ステップの後、それをペレットに溶かし、そこで形状に加工して、油性プラスチックの交換に使用できます。

プラスチックペレット 他の製品にする前のプラスチックペレットの外観。 (ニューライト)

このプロセスをどのように費用対効果の高いものにできましたか?

メタンを熱可塑性ポリマーに変換する基礎科学は何十年もの間存在していました。 残念ながら、科学は存在していましたが、主要な課題とプロセスが商業化されなかった理由はコストでした。 ニューライト以前は、メタン排出からポリマーを製造するコストは、石油ベースのプラスチックを製造するコストの約2〜3倍でした。 残念ながら、その価格レベルで材料を使用する余裕のある企業はほとんどありません。 それで、私たちの設立の課題は、石油ベースのプラスチックを価格で打ち負かすことができるような方法で、このプロセスをどのように実行するのですか? 最終的に、私たちの重要なブレークスルーは生体触媒でした。

具体的には、過去において、すべての生体触媒は自己制限的でした。つまり、ポリマーの代わりに二酸化炭素を生成する前に、一定量のポリマーしか生成できませんでした。 数値的には、1キログラムのプラスチックを作るには、1キログラムの生体触媒を作る必要があり、それが最大収率であったため、生産コストが非常に高くなりました。

約10年間の作業の間に、私たちはそれ自体が停止しない新しい種類の生体触媒を開発しました。 私たちが作る生体触媒1キログラムごとに約9キログラムのポリマーが生成されます。これは、従来のオプションの9倍の材料で、Newlightはコストに比べて2桁のコスト削減を特徴とする価格で温室効果ガスからポリマーを製造できます石油からプラスチックを生産します。

このコンセプトをどのようにして思いついたのですか?

2003年のLos Angeles Timesの記事「牛を冷ませる」と題した記事を読みました。この記事は、1日あたり牛1頭あたりに放出されるメタンの正確な量(634クォート)について説明しました。質問:農場はどのくらいのメタンを生成しますか? 郡、州、埋立地、またはエネルギー施設についてはどうですか?

炭素排出の抽象的な概念のように見えていたものが、今ではとてもリアルで触れやすいように見えました。 非常に多くの材料が炭素でできている場合、なぜこの炭素のすべてを大気中に放出させなければならないのかという疑問が燃えていました。 材料、特にプラスチックのような油から作られる材料を作るためにそれを使用してみませんか?

私はケントン・キンメルとチームを組んでニューライトを設立し、2006年にエヴァン・クリールマンがチームに加わりました。 Newlightは9年間、ラジオサイレンスで働いていました。ウェブサイトも公共の場もありませんでした。なぜなら、石油ベースのプラスチックを価格で打ち負かすことができるまで、何も話すことはなかったからです。

エアカーボンチェア AirCarbonから作られた椅子。 (ニューライト)

これまでの成功をどのように説明しますか?

創業から10年後の2013年8月、Newlightは世界初の商業規模のAirCarbon製造施設で操業を開始しました。 カリフォルニアでは、空気を農場のメタンと組み合わせてAirCarbon熱可塑性プラスチックを製造しています。

Newlightの商業規模の拡大以来、AirCarbonは、KIの椅子、Dellのバッグ、Sprintの携帯電話ケースなど、多くの製品で使用されてきました。 2013年、Newlightには5つの製品アプリケーションがありました。 商業規模の拡大から12か月以内に75を超えるアプリケーションに成長し、現在では60以上のフォーチュン500企業と協力して、米国、ヨーロッパ、アジアのさまざまな製品でAirCarbonを発売し、自動車アプリケーションや電子部品からボトル、キャップ、フィルム。

私たちの今日の焦点は拡張にあり、次のベンチマークステップは生産を年間5000万ポンドに拡大することです。 プラスチック生産における最後の主要な革新の1つであるユニオンカーバイドのUNIPOLテクノロジーは、プラスチック生産プロセスの資本と運用コストを削減し、年間生産量が年間600億ポンドを超えるまでに成長しました。 コスト削減においても同様に重要な段階的変化が見られ、同様の規模を達成することを目指しています。

並行して、私たちの焦点は ノースカロライナ州とテキサス州の[フラッキング]フレアの農場や埋立地のような場所でAirCarbon生産技術を迅速かつ効率的に拡張できるように、より多くの変換施設を建設します。私たちは物質に変換することができました。宇宙からシカゴやニューヨークのように、これらの農村地域が夜空を照らすほど強烈です。

カリフォルニアの製造工場の1つにあるNewlightチームのメンバー。 カリフォルニアの製造工場の1つにあるNewlightチームのメンバー。 (ニューライト)

Newlight Technologiesは、温室効果ガスの排出削減にどのような影響を与えていますか?

AirCarbonを手に持つと、感じる重量の約40%が空気から引き抜かれた酸素であり、60%が捕捉された炭素排出物(そうでなければ空気の一部になる炭素)からの炭素と水素です。

AirCarbonがパラダイムシフトを開始し、温室効果ガスの排出を世界で最も高品質でコスト効率が高く、最も持続可能な素材を生産するために使用できる原料と見なし始めることを願っています。

Newlightは、二酸化炭素排出量の制限に関心のある人と、そのような制限が経済に障害を与えると感じている人との間の緊張を解消するのに役立つと思いますか? もしそうなら、どのように?

絶対に。 AirCarbonは、一部がAtlas Shruggedであり、一部がAn Convenient Truthです。 気候変動は補助金や税金によって解決されることはないと私たちは信じています。 気候変動を解決する唯一の方法は、時間と必要な規模で、消費者とブランドがソリューションの一部であり、製品のコストを削減し、炭素を回収し、私たち全員がそれに参加します。

最終的に、AirCarbonについて私たちにとってとてもエキサイティングなことは、議論の条件が変わることです。 現実が政治的な行き詰まりである場合、私たちは同じ戦いと戦うのをやめ、共通の根拠と解決策に焦点を合わせなければなりません。 石油よりも国内の炭素隔離を使用して製品を製造することに同意することができます。また、石油ベースの材料よりも安価な炭素回収材料を使用することに同意することができます。

温室効果ガスからプラスチックを作成する