Opus 12是一家致力于将二氧化碳转化为有用产品的初创公司

碳是一种用途极广的原子。它可以和其他原子形成四个键，所以它是一个很好的连接器和召集人。它为组成生物的复杂分子提供了骨架。它将长而简单的碳氢化合物链连接起来，这些碳氢化合物将能量储存在石油和天然气中。在大气中，它会形成相对较大的气体分子，如二氧化碳和甲烷，它们会捕获传出的辐射，导致气候变化。考虑到碳具有多方面的特性，当平衡失衡时，事情变得有点混乱也就不足为奇了。

但是如果大气中多余的碳可以转化为更有用的形式呢?这是碳转化公司的最终目标作品12这是加州伯克利的一家初创公司。

“我们的社会是以碳为基础的，”12号作品的联合创始人兼首席执行官尼古拉斯·弗兰德斯(Nicholas Flanders)说。“二氧化碳转换使你能够以一种更有利于环境的方式拥有那些推动全球经济的东西。”

将二氧化碳转化为固体材料和液体燃料的概念有时被称为碳转化，有时被称为碳利用，这取决于你是想关注过程(将二氧化碳转化)还是结果(将其储存在某种产品中)。不管你怎么称呼它，用二氧化碳制造东西可能是万亿美元的行业它创造了一种经济激励，促使人们尽早开始从大气中去除碳，而不是推迟，这是将全球变暖限制在2摄氏度以内的大多数设想中的关键部分。

“对于一个目前在很多情况下并不重视碳去除但越来越需要的行业来说，二氧化碳利用是一个重要的垫脚石和第一个商业化市场，”诺亚·戴奇说Carbon180该组织是一家致力于碳去除的非营利组织。“将二氧化碳转化为有用的东西是一个很好的开始。”

它是如何工作的

碳转化的过程有点像循环利用，它将废物分解成其组成部分，然后再将这些部分重建成可用的产品。然而，所有这些解构和重建都发生在分子水平上。Opus 12首创的这一工艺使用金属纳米颗粒作为催化剂，加速潜在反应，并引导它们到达正确的最终产物。

“在电的作用下，金属催化剂可以将二氧化碳和水分子分解成更小的原子，然后再将这些原子碎片改造成新的分子，”12号作品的联合创始人兼首席科学官埃托沙·凯夫(Etosha Cave)说。“这些新分子可以变成航空燃料、柴油和消费品的零部件。”

通过使用不同的催化剂，Opus 12团队已经找到了将二氧化碳转化为16个分子的方法。根据市场规模、性能和对气候的潜在影响，他们选择将重点放在三种气体——合成气、甲烷和乙烯的商业化上。这些分子可以是多种产品的基石:合成气体和甲烷用作燃料，而乙烯用作塑料。

开始催化业务

这听起来有点像凭空创造积木的炼金术，但其核心概念并不新颖。数亿年来，植物和藻类基本上都在做着同样的事情。这是Etosha Cave第一次考虑使用金属催化剂将二氧化碳转化为其他物质。“如果你看看植物使用的催化剂，它们也有一个金属中心，”她说。

凯夫在斯坦福大学(Stanford University)进行博士研究时，曾与Opus 12的联合创始人兼首席技术官肯德拉·库尔(Kendra Kuhl)在同一个实验室工作。他们试图使类似光合作用的反应更快、更流畅——如此流畅，事实上，他们根本不需要植物或任何有机基础设施。那是他们第一次开发催化剂的地方他们在12号作品中使用的催化剂。

凯夫和库尔决定将他们的发现付诸实践，并将这项技术推向市场，而不是继续在学术上走下去。他们联系了尼古拉斯·弗兰德斯(Nicholas Flanders)，弗兰德斯当时在斯坦福大学攻读商业与环境工程联合硕士学位。2015年，他们加入了第一批回旋加速器的道路Fellowship是一个为期两年的项目，旨在帮助环保创新者将他们的技术转化为公司。

“从经济上把二氧化碳转化为有用的商品，是这些可能实现的重大挑战之一，”回旋之路(Cyclotron Road)创始人伊兰·古尔(Ilan Gur)说。他补充说，对于碳转换这样的挑战，没有办法确定某个特定的解决方案会成功，“但可以肯定的是，除非你受过高度训练，他们是一流的人，只是百分百的投入，愿意正视这条艰难的道路，并走下去。”

早期，团队并没有意识到筹集资金来开发他们的技术是多么困难。他们认为，传统投资者会立即感兴趣，因为他们已经开发出了一种创新的解决方案，可以帮助解决一个巨大的问题，但他们的解决方案是非常资本密集型的，具有长期的扩展视野。

弗兰德斯说:“在这种创业公司，你不能只是坐在沙发上用笔记本电脑创业。”“你需要大量的基础设施。”

从经济上把二氧化碳转化为有用的大宗商品，是这些可能实现的重大挑战之一。

在早期，第12号作品寻求政府资助以及非稀释性融资，比如绿色回应奖学金和Roddenberry奖．最近，该公司赢得了林曲线奖．在展示了概念验证后，他们能够从大型石油和天然气公司获得资金，如壳牌和SoCalGas．

绿色回应(echo Green)的前气候投资组合经理杨栋梁(Neil Yeoh)将12号作品吸引早期投资的能力，归功于其创始人独特的科学专业知识、商业头脑和沟通技巧。“因为他们的才华，他们赢得了世界上所有的奖项，”他说。

前方的道路

经过3年的实验室修修修修，Opus 12团队开发出了第一个商用系统，大约有洗衣机那么大。该系统将能够在试验规模下生产小批量产品，在此过程中，工程团队将改进并扩大该技术的规模。该公司希望在本世纪20年代初开发出一种工业规模的系统，其大小约为一个海运集装箱。

在试点阶段，Opus 12针对两类客户:销售燃料和材料的上游客户，以及将这些产品转化为产品的下游客户。

Noah Deich强调了消费者需求在支持碳去除行动中的重要性。“这可能真的会起到催化作用，”他说。“如果人们要求一定比例的燃料来自空气，或一定比例的建筑材料来自空气，这将是一个真正巨大的市场信号，本身将推动许多创新和学习。”

再往后，12号事业单位的技术可能会应用到遥远的火星。这颗红色星球的大气中95%是二氧化碳，浓度是地球的2000多倍。根据Opus 12的愿景，火星上的碳转换设备可以生产用于3d打印工具和结构的建筑材料，以及返回旅程的燃料。正是这个应用最初把弗兰德斯和凯夫拉到了一起。他们第一次相遇是在斯坦福大学一个关注外太空的俱乐部。

目前，他们的目光仍然坚定地停留在地球上，致力于消除大气中的温室气体。弗兰德斯表示:“我们的目标是实现与全球油气公司相同的排放，但方向相反。“五亿吨转化而不是排放。”

然而，当我与Opus 12的创始人交谈时，他们也表现出了典型的谦逊，他们不愿夸大他们的技术的好处。他们认为碳转换是应对持续的气候危机的一个更大难题的一部分。

“我不认为会有一个杀手级应用能解决我们所有的问题，”凯夫说。“我认为我们需要不同的解决方案。我们可以在其中发挥非常重要的作用。”

Opus 12是将于10月22日至4日亮相的创新碳技术公司之一边缘19在奥克兰,加利福尼亚州。