211service.com
Varför löftet om billigt bränsle från Super Bugs blev kort
Bioteknikföretaget LS9 lanserades 2005 med stora ambitioner: grundat av ledande vetenskapsmän och riskkapitalister på toppnivå, planerade det att genetiskt konstruera mikroorganism för att göra kolvätebränslen som diesel kostnadseffektivt av socker.
Men efter nio år och 81 miljoner dollar i investeringar sålde ägarna av LS9 det San Francisco-baserade företaget förra månaden till biodieseltillverkaren Renewable Energy Group för 40 miljoner dollar i kontanter och aktier, med ytterligare 21,5 miljoner dollar utlovade om teknik- och produktionsmilstolpar uppfylls .
LS9 hade hoppats på att sälja diesel till raffinaderier för minst två år sedan (se Att göra bensin från bakterier). Istället har Renewable Energy Group, baserat i Ames, Iowa, för avsikt att använda LS9-processen för att tillverka specialkemikalier i mindre volymer någon gång under de kommande två åren, och de har inga omedelbara planer på att tillverka biobränsle med LS9-tekniken.
LS9 är ett av flera företag som grundades på premissen att syntetisk biologi – avancerad genteknik som radikalt förändrar hur en organism fungerar – skulle kunna användas för att tillverka nya stammar av bakterier och jäst som skulle producera inte bara de vanliga biobränslena etanol och biodiesel utan också kolvätebränslen som är nästan identiska med bensin, diesel och flygbränsle. Sådana bränslen skulle kunna användas mer allmänt än befintliga biobränslen, som vanligtvis behöver blandas med konventionella bränslen eller kräver speciell infrastruktur.
Men syntetiska biologiföretag har kämpat för att utveckla organismer som kan tillverka bränslen till kostnader som kan konkurrera med olja, och de har ännu inte producerat bränsle i stor skala. Liksom LS9 har många företag som ger sig iväg för att utnyttja de gigantiska marknaderna för biobränslen vänt sig mot kemikalier, som kräver högre priser. (Att bryta sig in på dessa marknader är dock inte lätt – de kräver ofta produkter av mycket hög kvalitet, och nya aktörer möter hård konkurrens från stora petrokemiska företag.)
LS9 har en demonstrationsanläggning i Okeechobee, Florida, som framgångsrikt producerade diesel till låga volymer, och den tecknade partnerskap med större företag för testning. Men det kämpade för att få finansieringen för att bygga en storskalig anläggning, säger David Berry, en av grundarna till LS9 och investerare på Flagship Ventures. Solazyme, som använder genetiskt modifierade alger för att tillverka produkter av socker, har ett program för att utveckla bränslen för den amerikanska militären, men mycket av dess kommersiella verksamhet är att tillverka oljor för personlig vård och näringsprodukter. Amyris, som tillverkar en olja som heter farnesen som kan omvandlas till diesel, säljer små mängder bränsle för bussar men har fokuserat sin verksamhet på att tillverka produkter som fuktkrämer och dofter.
Många av påståendena som gjordes i samband med biobränslen 2006 och 2007 var alldeles för optimistiska, säger professor i bioteknik och kemiteknik vid MIT. Gregory Stephanopoulos .
Problemet, säger James Collins , professor i biomedicinsk teknik vid Boston University, menar att även om vetenskapen bakom dessa företag var lovande, var de i de flesta fall universitetslabbdemonstrationer som inte var redo för industrialisering.
Förutom utmaningen att designa effektiva organismer, kämpar företag med syntetiska biobränslen med den höga kapitalkostnaden för att komma igång. Eftersom bränslen är råvaror med låga marginaler måste biobränsleföretag producera stora volymer för att göra vinst. Kommersiella anläggningar kan kosta i storleksordningen hundratals miljoner dollar. Vissa avancerade biobränsleföretag har kunnat säkra pengarna till storskaliga anläggningar genom att gå på börsen, men nu har många investerare surnat på biobränslen. Människor vill se saker validerade lite längre fram och ta mer teknisk risk från bordet tidigt. Det finns liten vilja för investerare att betala för proof of concept, säger Berry.
Jay Keasling , medgrundare av LS9 och VD för Department of Energys Joint BioEnergy Institute erkänner att syntetiska biologiföretag har gått långsammare än många investerare hade hoppats. Han varnar också för att förvänta sig att bioenergi kommer att underskrida petroleumbränslen när som helst snart. Att göra kostnadseffektiva bränslen med genetiskt modifierade mikrober kommer att kräva framsteg inom både vetenskap och ingenjörskonst, säger han. Vi kommer aldrig att få biobränslen att konkurrera med olja på 20 dollar per fat – punkt, säger han. Jag hoppas att vi har biobränslen som konkurrerar med olja för 100 dollar per fat.
I teorin är kolväten som kan driva flygplan och dieselmotorer mer värdefulla än etanol, som måste blandas. Men utbytet av att omvandla socker till kolväten är lägre än utbytet för etanol på grund av den grundläggande kemin, säger Keasling, så ekonomin beror mer på sockerpriset. Att få upp avkastningen för att göra dem ekonomiskt lönsamma är väldigt svårt att göra, säger han.
Keasling säger att det behövs nya tekniker för att påskynda processen att konstruera bränsleproducerande organismer. Om ingenjörer kunde isolera önskade genetiska egenskaper snabbt och förutsäga hur en kombination av förändringar i metabola vägar skulle påverka en mikroörganism, då skulle det gå mycket snabbare att designa celler, säger han. Vi måste vara lika bra på ingenjörsbiologi som vi är på teknisk mikroelektronik, säger han. Att optimera grödor för energiproduktion och nya tekniker för att göra billigare sockerarter skulle också kunna bidra till att få ner kostnaderna.
Efter att ha grundat LS9, grundade Berry ett annat bioteknikföretag som heter Joule som försöker frikoppla bränsleproduktion från sockerpriset. Den har konstruerat stammar av fotosyntetiska mikroorganismer för att producera bränslen med solljus, koldioxid och näringsämnen, snarare än från socker (se Audi backar upp en start av biobränsle och demonstrationsanläggningen riktar sig till ultrahög etanolproduktion).
Med tanke på de utmaningar som hittills har drabbat företag inom syntetisk biologi, beslutar några nya företag från början att inte tillverka biobränslen. Faktum är att första företaget att spinnas ut från Keaslings Joint BioEnergy Institute-Lygos, baserat i Albany, Kalifornien-har beslutat att tillverka några högvärdiga kemikalier, snarare än bränsle.