ग्रीनहाउस गैसों से प्लास्टिक बनाना

प्रिंसटन में अपने वरिष्ठ शोध के लिए, मार्क हेर्मा ने कृषि सब्सिडी का अध्ययन किया और विश्व भूख के लिए एक बाजार-संचालित समाधान तैयार किया। राजनीति में आगे आने वाले निर्धारित उद्यमी के लिए कुछ भी लंबा नहीं लगता।

33 वर्षीय हेर्मा ने तब से जलवायु परिवर्तन पर अपना ध्यान केंद्रित कर लिया है - विशेष रूप से, ग्रीनहाउस गैसों को पकड़ने और उन्हें अच्छे उपयोग के लिए एक रास्ता खोजने के लिए। उन्होंने और कैंटन किमेल, एक हाई स्कूल के सहपाठी, ने 2003 में इरविन, कैलिफोर्निया स्थित कंपनी न्यूलाइट टेक्नोलॉजीज की स्थापना की। वर्षों के शोध के बाद, टीम ने कार्बन उत्सर्जन से प्लास्टिक का उत्पादन करने का एक तरीका निकाला, जो वास्तव में तेल आधारित प्लास्टिक की तुलना में अधिक किफायती है। । "सीक्रेट सॉस" एक बायोकैटलिस्ट है जो वायु और मीथेन को जोड़ती है, और सभी कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन अणुओं को एक थर्माप्लास्टिक में बनाती है जिसे एयरकार्बन कहते हैं।

Herrema ने अपनी कहानी Smithsonian.com के साथ साझा की।

चलो समस्या के साथ शुरू करते हैं। आप किस समस्या को ठीक करने की कोशिश कर रहे हैं?

2003 में एक सवाल के साथ न्यूलाइट शुरू हुआ। कार्बन उत्सर्जन को एक समस्या के रूप में देखने के बजाय, अगर हम कार्बन उत्सर्जन का उपयोग सामग्री बनाने के लिए एक कच्चे माल के रूप में कर सकते हैं, और क्या होगा यदि वे सामग्री मूल्य और प्रदर्शन पर तेल-आधारित सामग्रियों को बाहर निकाल सकें?

यदि हम ऐसा कर सकते हैं, तो हमारे पास दो मुद्दों को संबोधित करने के लिए एक शक्तिशाली प्रक्रिया होगी: पहला, तेल निर्भरता, कैप्चर किए गए कार्बन उत्सर्जन के साथ तेल की जगह, और दूसरा, जलवायु परिवर्तन, एक बाजार संचालित कार्बन कैप्चर प्लेटफॉर्म बनाकर। क्या होगा अगर दुनिया एक संसाधन के रूप में कार्बन उत्सर्जन के उपयोग के लिए प्रतिस्पर्धा कर रही थी? जलवायु परिवर्तन को संबोधित करने में बहुत कम चीजें ऐसी होंगी जिनकी हम कल्पना कर सकते हैं।

तो, वास्तव में न्यूलाइट टेक्नोलॉजीज क्या है? क्या आप मुझे अपनी लिफ्ट पिच दे सकते हैं?

इस दृष्टि को महसूस करने के लिए न्यूलाइट की स्थापना की गई थी। एक दशक से अधिक शोध और विकास के बाद शुद्ध परिणाम, एयरकार्बन है, जो हवा के संयोजन से बना एक थर्माप्लास्टिक पदार्थ है और मिथेन-आधारित कार्बन उत्सर्जन पर कब्जा कर लिया है जो अन्यथा हवा का हिस्सा बन जाएगा। सामग्री तेल आधारित प्लास्टिक जितनी मजबूत है और काफी कम खर्चीली है।

आप वास्तव में प्लास्टिक कैसे बनाते हैं?

उत्पादन की प्रक्रिया लैंडफिल, खेतों, जल उपचार संयंत्रों और ऊर्जा उत्पादन सुविधाओं जैसे स्थानों पर उत्पन्न मीथेन उत्सर्जन से शुरू होती है - कहीं भी मीथेन उत्सर्जित किया जा रहा है जहां यह अन्यथा या भड़क जाएगा। पहली चीज जो हम करते हैं, वह मिथेन है।

उदाहरण के लिए, एक खेत में, जैविक सामग्री को अक्सर एक सीमित क्षेत्र में रखा जाता है, जैसे कि एक टैंक, जहां यह मीथेन का उत्पादन करता है, और इस मीथेन को पाइप में रूट या रूट किया जाता है और अंततः दहन किया जाता है, जिसमें आवश्यक रूप से 100 प्रतिशत कार्बन निकलता है। हवा को। हमारी प्रक्रिया में, उस पाइप को वेंट देने या एक दहन उपकरण खिलाने के बजाय, हम पाइप को हमारे रूपांतरण रिएक्टर पर पुनर्निर्देशित करते हैं। रिएक्टर के अंदर, हम मीथेन उत्सर्जन को पानी, हवा और हमारे बायोकैटलिस्ट के साथ मिलाते हैं। यहां, बायोकाटलिस्ट ऑक्सीजन को हवा से बाहर निकालता है, और मिथेन से कार्बन और हाइड्रोजन बाहर निकालता है, और उन अणुओं को मिलाकर एक लंबी श्रृंखला वाला थर्मोप्लास्टिक बहुलक अणु बनाता है, जिसे एयरकार्बन कहा जाता है।

इसके बाद, हम रिएक्टर से एयरकार्बन को हटाते हैं, और एक डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण चरण के बाद, इसे एक गोली में पिघलाते हैं, जहां इसे फिर आकृतियों में संसाधित किया जा सकता है और तेल आधारित प्लास्टिक को बदलने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

अन्य उत्पादों में बनाए जाने से पहले प्लास्टिक की छर्रों की तरह क्या दिखता है। (नई रोशनी)

आप इस प्रक्रिया को लागत प्रभावी कैसे बना पाए?

मीथेन को थर्माप्लास्टिक पॉलिमर में बदलने का बुनियादी विज्ञान कई दशकों से मौजूद था। दुर्भाग्य से, जब विज्ञान मौजूद था, तो महत्वपूर्ण चुनौती, और इस प्रक्रिया का व्यवसायीकरण कभी नहीं हुआ था, लागत थी। न्यूलाइट से पहले, मीथेन उत्सर्जन से पॉलिमर का उत्पादन करने की लागत तेल आधारित प्लास्टिक का उत्पादन करने की लागत से लगभग 2 से 3 गुना अधिक थी। दुर्भाग्य से, बहुत कम कंपनियां उस मूल्य स्तर पर एक सामग्री का उपयोग कर सकती हैं। इसलिए, हमारी संस्थापक चुनौती यह थी कि हम इस प्रक्रिया को इस तरह से कैसे अंजाम दें, जहां हम तेल आधारित प्लास्टिक को कीमत के आधार पर समाप्त कर सकें? अंत में, हमारी महत्वपूर्ण सफलता हमारी बायोकाटलिस्ट थी।

विशेष रूप से, अतीत में, सभी जैव-रासायनिक विशेषज्ञ आत्म-सीमित थे, जिसका अर्थ है कि वे केवल बहुलक की एक निश्चित मात्रा बना सकते हैं इससे पहले कि वे स्वयं को बंद कर दें और बहुलक के बजाय कार्बन डाइऑक्साइड बना सकें। संख्यात्मक रूप से, एक किलोग्राम प्लास्टिक बनाने के लिए, आपको एक किलोग्राम बायोकैटलिस्ट बनाने की आवश्यकता थी, और यह अधिकतम उपज थी, जिसने उत्पादन लागत को बहुत महंगा बना दिया।

लगभग दस वर्षों के काम के दौरान, हमने एक नए प्रकार के बायोकाटलिस्ट का विकास किया जो स्वयं को बंद नहीं करता है। बायोकेटलिस्ट के प्रत्येक किलोग्राम से हम लगभग नौ किलोग्राम बहुलक बनाते हैं- पिछले विकल्पों की तुलना में एक ही इनपुट के लिए नौ गुना अधिक सामग्री, न्यूलाइट को ग्रीनहाउस गैसों से एक मूल्य बिंदु पर बहुलक का निर्माण करने में सक्षम बनाता है जो लागत की तुलना में दोहरे अंकों के प्रतिशत में कमी की सुविधा देता है। तेल से प्लास्टिक का उत्पादन करने के लिए।

आप इस अवधारणा के साथ कैसे आए?

मैंने 2003 में गायों से मीथेन उत्सर्जन के बारे में लॉस एंजिल्स टाइम्स का लेख पढ़ा, जिसे "गायों को शांत करना" कहा जाता है। लेख में मीथेन की सटीक मात्रा का वर्णन किया गया है - 634 क्वॉर्ट्स - प्रति दिन प्रति गाय उत्सर्जित, और इस संख्या ने एक श्रृंखला शुरू की। प्रश्न: एक खेत में मीथेन का कितना उत्पादन होता है? एक काउंटी, एक राज्य, एक लैंडफिल या एक ऊर्जा सुविधा के बारे में क्या?

कार्बन उत्सर्जन की एक अमूर्त अवधारणा की तरह जो अब लग रहा था, वह इतना वास्तविक था, इतना अछूत। जलने का सवाल था, अगर हमारी बहुत सारी सामग्री कार्बन से बनी है, तो हम इस कार्बन को हवा में क्यों जाने दे रहे हैं? इसका उपयोग सामग्री बनाने के लिए क्यों नहीं किया जाता है, विशेष रूप से सामग्री जो अन्यथा तेल से बनाई जाएगी, जैसे प्लास्टिक?

मैंने न्यूलाइट को खोजने के लिए केंटन किमेल के साथ मिलकर काम किया और 2006 में, इवान क्रेलेनमैन हमारी टीम में शामिल हो गए। नौ वर्षों तक, न्यूलाइट ने रेडियो-चुप्पी में काम किया - कोई वेबसाइट नहीं, कोई सार्वजनिक उपस्थिति नहीं - क्योंकि हमने कहा कि जब तक हम कीमत पर तेल आधारित प्लास्टिक को नहीं निकाल सकते, तब तक बात करने के लिए कुछ भी नहीं था।

एक कुर्सी जो एयरकार्बन से बनाई गई है। (नई रोशनी)

आप अपनी सफलता का आज तक कैसे वर्णन करेंगे?

हमारी स्थापना के दस साल बाद, 2013 के अगस्त में, न्यूलाइट ने दुनिया के पहले वाणिज्यिक-पैमाने पर एयरकार्बन विनिर्माण सुविधा में परिचालन शुरू किया कैलिफोर्निया में, जहां हम एयरकार्बन थर्माप्लास्टिक बनाने के लिए एक खेत से मीथेन के साथ हवा का संयोजन कर रहे हैं।

न्यूलाइट के व्यावसायिक पैमाने पर, AirCarbon कई उत्पादों में इस्तेमाल किया गया है, जिनमें KI की कुर्सियाँ, डेल से बैग और स्प्रिंट से सेल फोन के मामले शामिल हैं। 2013 में, न्यूलाइट के पास पांच उत्पाद अनुप्रयोग थे। हमारे व्यावसायिक पैमाने के 12 महीनों के भीतर, हम 75 से अधिक अनुप्रयोगों के लिए विकसित हुए, और आज हम 60 से अधिक फॉर्च्यून 500 कंपनियों के साथ काम कर रहे हैं, ताकि मोटर वाहन अनुप्रयोगों और इलेक्ट्रॉनिक्स घटकों से, अमेरिका, यूरोप और एशिया में विभिन्न उत्पादों में एयरकार्बन लॉन्च किया जा सके, बोतलें, टोपी और फिल्में।

हमारा ध्यान आज विस्तार पर है, हमारा अगला बेंचमार्क कदम प्रति वर्ष 50 मिलियन पाउंड तक उत्पादन का पैमाना है। प्लास्टिक उत्पादन में अंतिम प्रमुख नवाचारों में से एक - यूनियन कार्बाइड की UNIPOL तकनीक - प्लास्टिक उत्पादन प्रक्रिया की पूंजी और परिचालन लागत को कम किया और एक विचार से बढ़कर सालाना उत्पादन में 60 बिलियन पाउंड प्रति वर्ष हो गया। हम लागत बचत में समान रूप से महत्वपूर्ण बदलाव देखते हैं, और हम इसी तरह के पैमाने को प्राप्त करना चाहते हैं।

समानांतर में, हमारा ध्यान केंद्रित है अधिक रूपांतरण सुविधाओं का निर्माण करना, ताकि हम खेतों और लैंडफिल जैसी जगहों पर नॉर्थ डकोटा और टेक्सास के [फ़्रेकिंग] फ्लेयर्स, जहां हर दिन कार्बन की मात्रा भड़कती और उत्सर्जित होती है, कार्बन और कार्बन उत्सर्जन का विस्तार कर सकें। हम सामग्रियों में परिवर्तित हो सकते हैं - इतना तीव्र है कि अंतरिक्ष से ये ग्रामीण क्षेत्र रात में आकाश में शिकागो या न्यूयॉर्क की तरह प्रकाश करते हैं।

न्यूलाइट टीम के सदस्य कैलिफोर्निया में अपने विनिर्माण संयंत्रों में से एक में। (नई रोशनी)

ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी से न्यूलाइट टेक्नोलॉजीज पर क्या प्रभाव पड़ता है?

जब आप एयरकार्बन को अपने हाथ में रखते हैं, तो आपके द्वारा महसूस किए जाने वाले वजन का लगभग 40 प्रतिशत ऑक्सीजन हवा से खींचा जाता है और 60 प्रतिशत कार्बन और हाइड्रोजन से कार्बन उत्सर्जन को नियंत्रित किया जाता है-कार्बन जो अन्यथा हवा का हिस्सा बन जाता।

हमारी आशा है कि एयरकार्बन एक प्रतिमान बदलाव शुरू करता है, जहां हम ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को एक संसाधन के रूप में देखना शुरू करते हैं, एक कच्चा माल जिसका उपयोग दुनिया में उच्चतम गुणवत्ता, सबसे अधिक लागत वाली, सबसे टिकाऊ सामग्री के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।

क्या आपको लगता है कि न्यूलाइट कार्बन उत्सर्जन को रोकने में दिलचस्पी रखने वालों के बीच तनाव को हल करने में मदद कर सकते हैं और जो लोग इस तरह के प्रतिबंधों को महसूस करते हैं, वे अर्थव्यवस्था को पंगु बना देंगे? यदि हां, तो कैसे?

पूर्ण रूप से। एअरकार्बन एक हिस्सा एटलस श्रग्डेड और एक हिस्सा एन इनकवेनिएंट ट्रुथ है । यह हमारा विश्वास है कि जलवायु परिवर्तन सब्सिडी या करों से हल होने वाला नहीं है। हमें लगता है कि जिस तरह से हम जलवायु परिवर्तन को हल करने जा रहे हैं, केवल उसी समय और जिस पैमाने की आवश्यकता है, वह बाजार संचालित समाधानों के माध्यम से है, जहां उपभोक्ता और ब्रांड समाधान का हिस्सा हैं, जहां उत्पाद हम लागत कम करते हैं और कार्बन पर कब्जा, और जहां हम सभी उस में भाग लेते हैं।

अंत में, एयरकार्बन के बारे में हमारे लिए इतना रोमांचक है कि यह बहस की शर्तों को बदल देता है। अगर वास्तविकता राजनीतिक गतिरोध है, तो हमें एक ही लड़ाई को रोकना होगा और आम जमीन और समाधान पर ध्यान केंद्रित करना होगा। हम सभी सहमत हो सकते हैं कि हम उत्पादों को बनाने के लिए तेल की तुलना में घरेलू कार्बन अनुक्रम का उपयोग करेंगे, और हम सभी इस बात से सहमत हो सकते हैं कि हम कार्बन पर कब्जा करने वाली सामग्रियों का उपयोग करेंगे जिनकी लागत तेल आधारित सामग्री से कम है।