211service.com
Bättre insekter för att göra plast
En startup som framgångsrikt har konstruerat bakterier för att göra vanliga industriella kemikalier använder nu sin teknik för att konstruera organismer för att göra förnybart bränsle.
Töjningstestning: En OPX-biokemist förbereder nya odlingsmedier för att utveckla nya stammar av mikroorganismer.
OPX Biotechnologies , baserat i Boulder, Colorado, säger att dess stammar av E. coli kan användas för att omvandla socker till akrylsyra – en nyckelkomponent i färger, blöjor och lim – till lägre kostnader än att göra det från petroleum. Den bakteriebaserade processen ger 75 procent färre koldioxidutsläpp än att göra samma mängd från olja, och en enda kommersiell anläggning som använder processen skulle kunna minska petroleumförbrukningen med över 500 000 fat per år.
Tekniken har demonstrerats i en pilotanläggning med en 200-liters jäsningstank, och företaget planerar att bygga ett 20 000-liters system med start nästa år. Sedan planerar man att bygga en kommersiell anläggning 2014 som kan producera 100 miljoner pund akryl. Hittills har företaget tagit in 22,4 miljoner dollar i riskkapital. Företaget arbetar också med en process som använder bakterier för att omvandla koldioxid och väte till dieselbränsle. U.S.A. Department of Energys Advanced Research Projects Agency for Energy (ARPA-E) gav nyligen företaget ett anslag på 6 miljoner dollar för att demonstrera tekniken i en pilotanläggning inom tre år.
Företaget är ett av dussintals startups som har vuxit fram för att göra kemikalier från växtmaterial snarare än petroleum. Det är något forskare har försökt göra i årtionden, men först nyligen har de haft någon framgång med produktion i kommersiell skala. Till exempel, 2007 startade DuPont kommersiell produktion av propandiol (används för plast och kosmetika) gjord av majssocker.
OPX:s inställning till att konstruera stammar av mikroorganismer är snabbare och billigare än konventionella metoder, säger VD Charles Eggert . Företaget har utvecklat ett nytt sätt att generera mutationer som låter det spåra vilka gener som är ansvariga för prestandaförändringar. Istället för att hoppas att alla de bästa förändringarna kombineras slumpmässigt i en enda stam, vilket är fallet med den konventionella metoden, använder OPX-forskarna denna detaljerade information för att välja genetiska förändringar från en mängd olika slumpmässigt skapade stammar och kombinera dem till en .
Att kommersialisera tekniken kommer att vara utmanande. Företaget behöver fortfarande producera akrylsyra till kostnader som är lika med eller lägre än kostnaderna för konventionell petroleumbaserad akrylsyra. Eggert säger att detta är möjligt baserat på prestanda hos OPX:s organismer, men kostnaderna är ofta högre än förväntat. För det första är det svårt för biobaserade tillvägagångssätt att producera en produkt med de 99,99 procentiga renhetsnivåer som industrikunder kräver, säger Robert Kirschbaum, vice vd för öppen innovation på Nederländerna-baserade DSM, en stor tillverkare av kemikalier, inklusive akrylsyra . Om kemikalien inte är tillräckligt ren måste ett företag köpa dyr reningsutrustning, vilket kastar bort sina kostnadsberäkningar.
För sitt ARPA-E-dieselprojekt använder OPX sin teknologi för att konstruera en bakterie, cupriavidus necator, för att producera fettsyror för att tillverka biodiesel. Detta skulle kunna blandas med petroleumbaserad diesel för användning i fordon. OPX skulle kunna använda koldioxid som släpps ut från kraftverk och väte från en mängd olika källor, inklusive naturgas. Målet med ARPA-E-projektet är att använda väte som genereras från förnybara källor, såsom vattendelning med el från solpaneler.