Pour sa thèse principale à Princeton, Mark Herrema a étudié les subventions agricoles et mis au point une solution du marché à la faim dans le monde. Rien ne semble être un ordre trop élevé pour l’entrepreneur déterminé, qui s’est spécialisé en politique.
Herrema, 33 ans, s’est depuis tourné vers le changement climatique, notamment pour trouver un moyen de capter les gaz à effet de serre et de les utiliser à bon escient. Avec 2003. Kenton Kimmel, un camarade de classe du secondaire, a fondé la société Newlight Technologies, basée à Irvine, en Californie. Après des années de recherche, l'équipe a dévoilé un moyen de produire du plastique à partir d'émissions de carbone à un prix plus abordable que les plastiques à base de pétrole. . La "sauce secrète" est un biocatalyseur qui combine de l'air et du méthane et qui assemble toutes les molécules de carbone, d'hydrogène et d'oxygène en un thermoplastique appelé par le fabricant AirCarbon.
Herrema partage son histoire avec Smithsonian.com.
Commençons par le problème. Quel problème essayez-vous de résoudre?
Newlight a commencé en 2003 avec une question. Au lieu de considérer les émissions de carbone comme un problème, que se passerait-il si nous pouvions utiliser les émissions de carbone comme matière première pour fabriquer des matériaux, et si ces matériaux pouvaient surpasser les matériaux à base de pétrole en termes de prix et de performances?
Si nous pouvions le faire, nous aurions un processus puissant pour traiter deux problèmes: premièrement, la dépendance au pétrole, en remplaçant le pétrole par des émissions de carbone capturées, et, deuxièmement, le changement climatique, en créant une plateforme de captage du carbone axée sur le marché. Et si le monde était en compétition pour l'utilisation des émissions de carbone comme ressource? Nous pouvons imaginer que peu de choses soient aussi puissantes pour lutter contre les changements climatiques.
En quoi consiste exactement Newlight Technologies? Pourriez-vous me donner votre hauteur d'ascenseur?
Newlight a été fondée pour réaliser cette vision. Le résultat net, après plus d'une décennie de recherche et développement, est AirCarbon, un matériau thermoplastique fabriqué en combinant des émissions de carbone d'air et de méthane capté qui, autrement, deviendraient une partie de l'air. Le matériau est aussi résistant que les plastiques à base d’huile et nettement moins coûteux.
Comment faites-vous exactement le plastique?
Le processus de production commence par les émissions de méthane générées dans des lieux tels que les décharges, les fermes, les usines de traitement de l’eau et les installations de production d’énergie - partout où du méthane est émis, où il serait autrement évacué ou brûlé. La première chose que nous faisons est de capturer ce méthane.
Par exemple, dans une ferme, les matières organiques sont souvent retenues dans un espace confiné, tel qu'un réservoir, où elles produisent du méthane. Ce méthane est ensuite évacué ou acheminé dans un tuyau et finalement brûlé, avec essentiellement 100% du carbone libéré. à l'air. Dans notre processus, au lieu de laisser ce tuyau s’aérer ou d’alimenter un appareil à combustion, nous redirigeons le tuyau vers notre réacteur de conversion. À l'intérieur du réacteur, nous mélangons les émissions de méthane avec de l'eau, de l'air et notre biocatalyseur. Ici, le biocatalyseur extrait l'oxygène de l'air, le carbone et l'hydrogène du méthane, et combine ces molécules pour former une molécule polymère thermoplastique à longue chaîne, appelée AirCarbon.
Ensuite, nous retirons AirCarbon du réacteur et, après une étape de traitement en aval, nous le fondons en une pastille, où il peut ensuite être transformé en formes et utilisé pour remplacer les plastiques à base de pétrole.
À quoi ressemblent les granulés de plastique avant d’être transformés en d’autres produits. (Nouvelle lumière) Comment avez-vous pu rendre ce processus rentable?
La science fondamentale pour convertir le méthane en polymères thermoplastiques existait depuis plusieurs décennies. Malheureusement, alors que la science existait, le principal défi et la raison pour laquelle le processus n'avait jamais été commercialisé étaient le coût. Avant Newlight, le coût de production de polymères à partir d'émissions de méthane était environ 2 à 3 fois supérieur au coût de production de plastiques à base d'huile. Malheureusement, très peu d'entreprises peuvent se permettre d'utiliser un matériau à ce niveau de prix. Notre défi fondamental était donc: comment pouvons-nous mener ce processus de manière à pouvoir surpasser les prix des plastiques à base de pétrole? En fin de compte, notre percée décisive a été notre biocatalyseur.
Dans le passé, tous les biocatalyseurs étaient auto-limitants, ce qui signifie qu’ils ne pouvaient fabriquer qu’une certaine quantité de polymère avant de s’éteindre et de fabriquer du dioxyde de carbone au lieu de polymère. Numériquement, pour fabriquer un kilo de plastique, il fallait un kilogramme de biocatalyseur, et c'était le rendement maximum, ce qui rendait le coût de production très élevé.
Au cours d’une dizaine d’années de travail, nous avons mis au point un nouveau type de biocatalyseur qui ne se désactive pas. Chaque kilogramme de biocatalyseur que nous fabriquons produit environ neuf kilogrammes de polymère, soit neuf fois plus que les précédents pour un même intrant, ce qui permet à Newlight de fabriquer du polymère à partir de gaz à effet de serre à un prix qui permet de réduire les coûts à deux chiffres par rapport au coût produire des plastiques à partir de pétrole.
Comment avez-vous trouvé ce concept?
J'ai lu un article du Los Angeles Times sur les émissions de méthane par les vaches en 2003, intitulé «Comment refroidir les vaches». L'article décrivait le volume précis de méthane - 634 litres - émis par vache et par jour, et ce nombre a démarré une chaîne de questions: combien de méthane une ferme produit-elle? Qu'en est-il d'un comté, d'un État, d'une décharge ou d'une installation énergétique?
Ce qui semblait être un concept abstrait d'émissions de carbone semblait maintenant si réel, si palpable. La question brûlante était, si autant de nos matériaux sont fabriqués à partir de carbone, pourquoi laissons-nous tout ce carbone dans l'air? Pourquoi ne pas l'utiliser pour fabriquer des matériaux, en particulier des matériaux qui seraient autrement fabriqués à partir de pétrole, comme les plastiques?
Je me suis associé à Kenton Kimmel pour fonder Newlight et, en 2006, Evan Creelman a rejoint notre équipe. Pendant neuf ans, Newlight a travaillé dans la radio-silence - pas de site Web, pas de présence publique - parce que nous avions dit que tant que nous ne pourrions pas surpasser les plastiques à base de pétrole en termes de prix, il n'y avait rien à discuter.
Une chaise en AirCarbon. (Nouvelle lumière) Comment décririez-vous votre succès à ce jour?
En août 2013, dix ans après notre fondation, Newlight a commencé ses activités dans la première usine de fabrication d’airCarbon au monde, à échelle commerciale. en Californie, où nous combinons l’air et le méthane d’une ferme pour produire des thermoplastiques AirCarbon.
Depuis l’extension commerciale de Newlight, AirCarbon a été utilisé dans un certain nombre de produits, notamment des sièges de KI, des sacs de Dell et des étuis pour téléphone portable de Sprint. En 2013, Newlight avait cinq applications de produit. Au cours des 12 mois qui ont suivi notre expansion commerciale, nous avons dépassé les 75 applications. Aujourd'hui, nous collaborons avec plus de 60 entreprises Fortune 500 pour lancer AirCarbon dans divers produits aux États-Unis, en Europe et en Asie, des applications automobiles aux composants électroniques, en passant par bouteilles, casquettes et films.
Nous nous concentrons aujourd'hui sur l'expansion, la prochaine étape de notre objectif étant de réduire la production jusqu'à 50 millions de livres par an. L'une des dernières innovations majeures dans la production de plastique - la technologie UNIPOL d'Union Carbide - a permis de réduire les coûts d'investissement et d'exploitation du processus de production de plastique et de passer d'une idée à plus de 60 milliards de livres par an en production annuelle. Nous constatons une réduction tout aussi importante des économies de coûts et nous visons une échelle similaire.
En parallèle, notre objectif est construire davantage d'installations de conversion, de manière à pouvoir étendre la technologie de production d'AirCarbon rapidement et efficacement, dans des lieux tels que les fermes et les décharges jusqu'aux torches de fracturation du Dakota du Nord et du Texas, où la quantité de carbone brûlée et émise chaque jour nous pourrions être en train de nous convertir en matériaux - est si intense que de l’espace ces zones rurales éclairent le ciel la nuit, comme Chicago ou New York.
Membres de l'équipe Newlight dans l'une de leurs usines de fabrication en Californie. (Nouvelle lumière) Quel impact pensez-vous que Newlight Technologies ait sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre?
Lorsque vous tenez AirCarbon dans votre main, environ 40% du poids que vous ressentez provient d'oxygène extrait de l'air et 60%, de carbone et d'hydrogène provenant des émissions de carbone capturées - du carbone qui aurait autrement fait partie de l'air.
Notre souhait est qu'AirCarbon entame un changement de paradigme, dans lequel nous commençons à considérer les émissions de gaz à effet de serre comme une ressource, une matière première pouvant être utilisée pour produire les matériaux de la plus haute qualité, les plus économiquement avantageux et les plus durables au monde.
Pensez-vous que Newlight peut aider à résoudre le conflit entre ceux qui sont intéressés par la réduction des émissions de carbone et ceux qui pensent que de telles restrictions vont nuire à l'économie? Si c'est le cas, comment?
Absolument. AirCarbon est une partie de l' Atlas Shrugged et une partie de La vérité qui dérange . Nous sommes convaincus que le changement climatique ne sera pas résolu par des subventions ou des taxes. Nous pensons que le seul moyen de résoudre le changement climatique, dans le temps et à l’échelle requis, consiste à utiliser des solutions orientées par le marché, dans lesquelles les consommateurs et les marques font partie intégrante de la solution, où les produits que nous fabriquons sont moins coûteux et moins coûteux. capturer le carbone, et où nous participons tous à cela.
En fin de compte, ce qui nous passionne chez AirCarbon, c’est que cela modifie les termes du débat. Si la réalité est une impasse politique, nous devons cesser de mener le même combat et nous concentrer sur un terrain d’entente et des solutions. Nous pouvons tous convenir que nous préférerions utiliser la séquestration de carbone domestique que le pétrole pour fabriquer des produits, et nous convenons tous que nous préférerions utiliser des matériaux de capture du carbone moins coûteux que les matériaux à base de pétrole.
