这家初创公司正在利用吃甲烷的细菌制造可生物降解的织物
这是我们新“突破”专栏的第二篇文章,探讨可能在企业解决气候变化问题中发挥作用的早期技术和科学发展。(第一期是在这里.)用电子邮件发送想法和推介(电子邮件保护).
人类利用蠕虫纺丝已经有近5000年的历史了,所以我们可以从细菌中挤出其他天然纤维的想法应该不那么奇怪。但这实际上并不是芒果材料公司联合创始人兼首席执行官莫莉·莫尔斯的初衷,她在斯坦福大学读研究生时就开始了关于甲烷吞噬生物的研究。
她的目标是创造一种坚固的生物粘合剂,帮助粘合用作建筑材料的生物复合材料。这种材料的生物降解过程让Morse和她现在的首席技术官Allison Pieja思考了不同的应用。Allison Pieja是一名工程师,她的博士论文主要研究从甲烷中生产聚羟基烷烃酸盐(PHA)。就在那时,他们的第三位联合创始人安妮·肖尔-西门尼斯(Anne Schauer-Gimenez)参与了进来。她是这家初创公司负责客户参与的副总裁,也是厌氧消化方面的专家。
他们在实验室中创造的PHA的特性让他们想把这种材料变成,嗯,材料。2010年,三人开始更认真地研究,寻找规模化细菌生产的方法,并随后收获他们创造的聚合物。“我们有一个很棒的想法,在实验室里行得通;我们想看看我们可以把它带到哪里去。”Schauer-Gimenez说。
下面是它的工作原理
这家初创公司的核心工作是微生物,它们以甲烷废物为食——一种比二氧化碳更强的温室气体。芒果材料驾驶过程使用一系列的测试设备和工作的集装箱在硅谷,市政污水处理厂收集沼气厌氧消化池的现场,并迫使它变成物质作为原料的细菌。
随着细菌密度的增加,溶液变得像香草草莓奶昔一样(Schauer-Gimenez的描述),这表明是时候收获PHA了。它以粉末的形式出来,然后可以转化成最终产品,聚合物颗粒。
Schauer-Gimenez说,现在需要一批132加仑的细菌在一周内制造10磅聚合物。试验的目标是提高工艺效率,优化用于将甲烷注入溶液的设备,并测试这种织物的不同应用,包括它最终分解的速度。
Schauer-Gimenez开玩笑说:“我们正在寻找可能增长最快、脂肪最多的细菌。”
除了提供了另一种潜在的方法来吸收水处理厂、垃圾填埋场或奶牛场释放的甲烷之外,芒果材料公司正在探索的这一过程还有另一个潜在的好处。她说:“pah的伟大之处在于它们是可生物降解的。”
这意味着用“芒果材料”纱线纺成的材料制成的服装——这种材料有可能用于背包、鞋子和t恤等任何东西例如,当它被放在堆肥堆上,或者穿过后被收割以进行修复时,最终会自然分解(例如,对于一件轻量级衬衫来说,可能需要一个月的时间)。如果纤维进入海洋,它们最终会溶解。莫尔斯经常告诉人们,一块由这种材料制成的信用卡大小的塑料,如果被冲进厕所,大约两周后就会消失。PHA的性能与聚酯或聚丙烯最相似。
该公司于2012年正式成立,在创始团队(包括前风险投资家、首席运营官比尔•谢兰德)、资金和资金的帮助下,公司一直在不断发展壮大奖金来自各种创业比赛。该团队筹集了600万美元,用于在现有试点的基础上进行更大规模的演示,目的是每周生产1000磅的聚合物。
Schauer-Gimenez说:“这完全是规模经济。“它就像酸面包。你必须先成长,你不可能一蹴而就。”
是什么让他们的方法独一无二
其他创造自然发生的生物聚合物的过程需要更无菌的环境来催化反应;另外,据Schauer-Gimenez说,它们使用的是糖,这是一种比甲烷更昂贵的原料。“为了保持低成本,我们非常努力,”她说。
芒果材料公司正在探索几种将其技术商业化的模式,包括一种由版税驱动的方案,它将设备授权给想要创造和销售聚合物的废水处理设施、农场或垃圾填埋场(仅在美国就有约1200个);或者,初创公司可能会设置这些系统,“购买”为饥饿的细菌提供所需的甲烷。
该公司正在向有兴趣试验这种织物的纺织公司出售其生物聚合物的样品。
这篇报道于10月26日更新,澄清了这种织物是如何生物降解的。