Kako podići neboder koji štiti životnu sredinu? Počnite skromno
Prometej materijali imaju rešenje da zamene jednog od najvećih kontributora emitovanju gasova sa efektom staklene bašte, finansijsku podršku Majkrosofta (Microsoft) i agresivan plan kako da brzo narastu
Volimo beton. Koristimo ga svugde – u neboderima, data centrima, krovovima, trotoarima, domovima. Problem je to što beton ne voli nas. Njegov glavni sastojak, cement, izvor je 8% svetskih emisija ugljen dioksida, gasa koji katastrofalno zagreva planetu. Ali kako da zamenimo materijal koji je tako jeftin, tako trajan i tako popularan?
Prometej materijali (Prometheus Materials) imaju intrigantan odgovor. Firma nastala na Univerzitetu Kolorado pretvara alge u cement koristeći proces koji je sličan načinu na koji prirodno nastaju korali i morske školjke.
„Klimatske promene su potencijalno egzistencijalni problem, i otkrivamo da nam je priroda možda dala ključeve za dolazak do rešenja“, kaže Loren Barnet (Loren Burnett), suosnivač i generalni direktor kompanije.
Prometej je još u ranoj fazi komercijalizacije, sa minimalnim prihodom iz objekta za testiranje u Logmontu, Kolorado, blizu Boldera. Ali izučio je nauku i sada prikuplja, koliko očekuje Barnet, između 15 i 35 miliona dolara početnog kapitala (plus dodatno projektno finansiranje) da bi izgradio fabriku površine 35.000 kvadratnih stopa (3.250 kvadrata) kako bi proizvodili najmanje pola tuceta različitih prefabrikata, biobetonskih proizvoda, uključujući blokove, panele i ploče.
Barnet očekuje da kombinacija proizvodnje fabrike i strategije licenciranja, koja bi omogućila da prodaju biomaterijal u formi praha proizvođačima širom sveta, pomogne da dostignu 75 miliona dolara prihoda u 2027. „Ovde je ključno da ćemo iskoristiti velike proizvođače cementa i betona koristeći njihove proizvodne i distributivne kapacitete“, kaže on.
To je veliki broj, ali čak i ako Prometej dostigne taj cilj, to je samo kap u moru za globalnu industriju cementa vrednu 300 milijardi dolara. To pomaže da se objasni zašto je Prometej jedan od brojnih startapova koji se sada bave teškim problemom cementa.
Biomejson (Biomason) je, na primer, razvio slično rešenje kako bi pravio cementne cigle i pločice uz pomoć bakterija. Tera CO2 (Terra CO2), sa drugačijom niskokarbonskom alternativom za cement, dobila je novac od Brejktru energdži fonda (Breakthrough Energy Ventures) Bila Gejtsa (Bill Gates).
Brimston Enerdži (Brimstone Energy) radi na tome da komercijalizuje karbon-negativni cement i gradi pilot fabriku u Rinu, Nevada, uz podršku venčer firme DCVC. Sve tri su dobile više početnog kapitala nego Prometej, jer je Brimston uzeo 60 miliona dolara, Biomejson 87 miliona i Tera CO2 – 99 miliona, prema podacima baze podataka o venčer kapitalu Pič buk (PitchBook).
Gejts, koji je napisao knjigu „Kako izbeći klimatsku katastrofu“, ukazao je na veliku potrebu da se dođe do čistije i prijemčivije alternative cementu kako bismo se izborili sa klimatskim promenama. Cement je veliki izvor gasova staklene bašte kako zbog hemijske reakcije do koje dolazi u proizvodnji tako i zbog fosilnih goriva potrebnih da se zagreju peći u kojima se proizvodi.
„Nemamo čist način na koji to da radimo, koji ne košta dramatično više, više nego dvostruko u odnosu na cenu“, rekao je 2021. za NPR-ov Marketplejs (Marketplace). „Ako ljudi misle da je problem samo do putničkih automobila i struje, propustiće da vide šta nam je potrebno da bismo stigli do nule“.
Da bi se cementna industrija uskladila sa Pariskim sporazumom o klimatskim promenama, njena godišnja emisija morala bi da padne za najmanje 16% do 2030, iako će se proizvodnja cementa povećavati, pokazuju podaci izveštaja londonskog tink-tenka Četam haus (Chatham House) iz 2018.
„Ovaj problem je toliko veliki da će biti potrebno da svi budemo ludo uspešni“, kaže Barnet o svojoj kompaniji i konkurenciji. „Gde god da pogledate, videćete beton. On je sveprisutan“.
Dani Petrijeve šolje
Četiri akademika Univerziteta Kolorado, Džef Kameron (Jeff Cameron), Šeri Kuk (Sherri Cook), Mija Habler (Mija Hubler) i Vil Šraber (Wil Sruber) – svi Prometejovi suosnivači i savetnici – došli su na ideju dok su tražili rešenje za drugi problem.
Dobili su grant vredan 2,4 miliona dolara od istraživačkog dela Ministarstva odbrane u 2017. kako bi proverili da li mogu da iskoriste biologiju da proizvedu zaštitne strukture u pustinjama i drugim udaljenim okruženjima sa teškim terenom.
„Znali su da ne mogu da upotrebe beton jer je pretežak i znali su da ne žele da ga transportuju preko velikih prostranstava nepristupačne teritorije“, kaže Barnet. „Ako bi mogli da koriste lokalne materijale da proizvedu ojačane strukture kako bi zaštitili trupe i veoma vrednu vojnu imovinu, to je ono što su želeli da urade“.
Istraživači su počeli da ispituju bakterije u Petrijevim šoljama da bi videli šta bi mogli da dobiju. Prvo su radili sa urolitičkim bakterijama, koje su proučavane za primenu u civilnom inženjerstvu, ali su se na kraju prebacili na cijanobakterije, poznatije kao plavo-zelena alga, koja dobija energiju iz fotosinteze.
Kako su kopali dublje, Ministarstvo odbrane tražilo im je da naprave malu 2×2 kocku od tog materijala. „Brzo smo otkrili da je puno izazova, koje smo morali da rešimo“, kaže Habler.
Danas kompanija gaji svoje alge u uskim tankovima od 1.350 litara sa veštačkom morskom vodom koja je puna hranjivih materija, gaziranom vodom koja obezbeđuje ugljen-dioksid i LED svetlima koji imitiraju dnevno svetlo. Prometej prikuplja alge i stavlja u zasebnu posudu i, koristeći svoj proces, stimuliše ono što se zove biomineralizacija – formiranje minerala u biološke strukture.
„To je naš tajni začin“, kaže Barnet. Rezultat je kaša koja se suši u prah i kombinuje sa prirodnim materijalom za vezivanje da bi kreirali biocement bez ugljenika. Ovaj materijal može da se meša sa granularnim materijalom poznatijim kao agregat da bi se napravio beton na bio-osnovi. Finalni biobetonski blokovi izgledaju veoma slično onom napravljenom po industrijskim standardima, Portland cementu.
Buba dekarbonizacije
Barnet koji ima 66 godina, serijski preduzetnik, prethodno je osnovao pet kompanija, od kojih su četiri bile bazirane na transferu tehnologija sa univerziteta ili iz laboratorije.
U 2011, pokrenuo je, sada u mirovanju, kompaniju i-Kromik Tehnolodžiz (e-Chromic Technologies), zasnovanu na tehnologiji licenciranoj od laboratorije za obnovljive izvore Ministarstva energetike, koja je razvijala tehnologiju za prozore koji odbijaju infracrvenu radijaciju nazad u atmosferu da bi smanjili potrebu za klima uređajima i hlađenjem. „Tu me je ujela buba dekarbonizacije“, kaže on.
U februaru 2021, Kancelarija Univerziteta Kolorado za transfer tehnologija povezala je Barneta sa četiri profesora i sledećeg meseca su zajedno osnovali kompaniju. Rane faze kompanija nastalih na univerzitetu su teške jer akademski istraživači ne mogu da koriste školske laboratorije za komercijalni rad, a za prikupljanje novca potrebno je više od teorijskog dokaza da tehnologija radi.
Kameron je napravio laboratoriju u podrumu svoje kuće sa akvarijumima i opremom za gasiranje kupljenom u prodavnicama za kućne ljubimce. „Slali smo uzorke nekim od naših investitora, koje smo napravili moja deca i ja“, kaže Kameron.
Godinu kasnije, startap je prikupio osam miliona dolara početnog finansiranja od evropske firme za životne nauke Sofinova Partners (Sofinnova Partners), koja uključuje strateške investitore kao što su Majkrosoft, arhitektonska firma Skidmor, Ouvings i Meril (Skidmore, Owings & Merrill) kao i giganta za krovove GAF. To je omogućilo Prometeju da započne pilot projekte.
U videu, predsednik Majkrosofta Bred Smit ukazuje na potrebu za novim inovacijama za beton kako bi se smanjile emisije gasova sa efektom staklene bašte, izdvajajući Prometej i drugu kompaniju u koju su investirali, Karbon kjur (CarbonCure).
„U Majkrosoftu razmišljamo mnogo o tome jer puno betona ode na naše kampuse i data centre“, kaže u videu. Prometej je od tada realizovao pilot projekat s Majkrosoftom, koji gradi stotine data centara širom sveta svake godine.
„Kada ulažemo u rastuće tehnologije, gledamo da li je izvodljivo da bude u opštoj primeni do 2030“, kaže Brendon Mido, viši direktor Majkrosoftovog Inovacionog fonda za klimu (Climate Innovation Fund) i naglašava da ciljevi Pariskog sporazuma za 2030. ne izgledaju više tako daleko. „Vidimo da je potencijal tu, i put da ih dostignemo“.
„The Bleeding Edge“
Skidmor, Ouvings & Meril (Skidmore, Owings & Merrill), globalna arhitektonska firma poznata po neboderima kao što su Burdž Kalifa u Dubaiju, najviša zgrada na svetu, i njujorškom trgovinskom centru Van vorld (One World), takođe je tražila načine da smanji svoj karbonski otisak sa novim materijalima. Pre četiri godine, počeli su da zaključuju partnerstva sa kompanijama koje bi mogle da pomognu, kaže Brajan Koleta, rukovodeći partner i šef tima za globalna istraživanja i inovacije.
U partnerstvu s Prometejem, testirali su biomaterijale kako bi videli da li mogu da odgovore specifikacijama u domenu snage i otpornosti na požare. Radeći sa zidarima, napravili su imitacije i ostavili ih napolju kako bi proverili šta bi moglo da se desi kada su izložene različitim uslovima, a potom su ih isprskali sredstvima za čišćenje radi dodatnog testiranja.
„Teramo ih, a i oni teraju sebe, da prođu sve te testove da bismo mogli da sipamo taj beton u nebodere“, kaže Koleta. „Oni su ispred svih u ovome“.
U februaru, Prometej je dobio industrijske sertifikate za noseće i nenoseće blokove, što je važan korak kako idu ka komercijalizaciji. Skidmor, Ouvings & Meril čuvaju delove biobetona u kancelarijama širom sveta kako bi klijenti mogli da ih vide, i planiraju da izlože skulpturu u obliku spirale na Čikaškom arhitektonskom bijenalu ove jeseni. Iako to može da zvuči fensi, Koleta očekuje da prvi veliki klijent bude neki data centar.
Mnogo toga još treba da se dogodi da bi Prometejev biocement bio korišćen u stvarnim projektima, i rizici su i dalje visoki. Prvo moraju da prikupe finansiranje da bi napravili fabriku, za koju očekuju da startuje tokom 2024, i onda moraju da pokažu da mogu uspešno da proizvode materijale po cenama koje će kupci hteti da plate.
Takođe će njihov biocement morati da prođe dodatna testiranja i moraće da ubede velike proizvođače cementa da iskoriste priliku. Barnet, koji smatra da će kompanija proizvoditi punim kapacitetom i potpisati dogovore o licenciranju do 2025, je odlučan.
„Moramo da dekarbonizujemo i cement i čelik ako želimo da budemo na nuli do 2025, kaže on. „Matematika jednostavno ne radi ako se te dve stvari ne dogode“.
Ejmi Feldam, novinarka Forbes