Konečně ekologický plast?

Desítky let žijeme v ovzduší stále intenzivnějších klimatických změn a došli jsme k tomu, že skleníkové plyny – vedlejší produkt spalování fosilních paliv a jejich původce – musíme zachycovat, zdanit anebo jejich množství snížit. Ale už před dvaceti lety začali dva podnikatelé, Mark Herrema a Kenton Kimmel, o uhlíku přemýšlet jinak: jako o možné surovině na výrobu věcí, které každý den používáme.

Jejich kalifornský start-up nyní využívá skleníkové plyny k výrobě biologicky rozložitelné alternativy ropného plastu. Produkty z něj už uvedla na trh společnost Shake Shack, chystá se Nike, H&M a další.

Společnost Newlight Technologies si know-how na výrobu svého inovativního, převratného plastu vypůjčila od mikrobů, kteří podobným způsobem konzumují metan prosakující z oceánského dna například při ropných haváriích.

Z tohoto tavitelného plastu, nesoucího název AirCarbon, už bylo vyrobeno přes 50 milionů nejrůznějších výrobků, od jednorázových brček přes příbory a sluneční brýle po peněženky, a brzy bude i součástí výrobků značek, jako jsou Nike a Sumimoto. Newlight Technologies, která na svém vynálezu zatím vydělala více než 100 milionů dolarů, uzavřela patnáctiletý kontrakt s energetickým koncernem Long Ridge, pod jehož křídly by v americkém Ohiu měla vybudovat nový výrobní reaktor. Nová výrobní linka by pak mohla chrlit další stovky milionů výrobků z bezpečného plastu.

O své cestě nepochybují

„Pokud jsme schopni využít skleníkového plynu coby suroviny k výrobě užitečných a užitkových produktů, pak jsme zcela jistě schopni vytvořit i dostatečnou zákaznickou základnu pro jejich odbyt,“ nepochybuje Mark Herrema. „Možnost výrobního růstu této technologie, v jejímž případě se vůbec nemusíme bavit o dotacích či danění, ale čistě jen o komerční výrobě, pro nás prostě byla obrovským lákadlem,“ přiznává. To ovšem neznamená, že to bylo jednoduché.

Hledání správného mikroba trvalo celé roky

Metanotrofy, mikrobi živící se metanem, kteří tento plyn metabolizují na polyhydroxybutyrátová vlákna – tedy kompostovatelný a biologicky rozložitelný bioplast –, byly objeveny před téměř sto lety. Komerční výroba plastu z metanu donedávna neexistovala, protože byla výrazně dražší než osvědčená výroba plastů z ropy.

Aby vyřešili problém vysoké výrobní ceny, strávili Mark Herrema a Kenton Kimmel několik let prohledáváním kalifornského pobřeží v honbě za přirozeně se vyskytujícím metanotrofem, který metan metabolizuje s co nejvyšší výtěžností. „Trvalo celé dlouhé roky, než jsme našli, co jsme hledali, a tento projekt vůbec odstartovali,“ vzpomíná Mark Herrema.

I poté, co vysněného mikroba, nyní známého pod jménem Biokatalyzátor 9X, společnost Newlight Technologies našla, operovala v jakémsi faktickém vakuu. Prvních devět let neměla ani webové stránky. Celou tu dobu se Mark Herrema a Kenton Kimmel věnovali zdokonalování extrahovacích, čisticích a výrobních procesů.

První proces

V srpnu 2013 Newlight Technologies spustila první malý výrobní reaktor, který zpracovával metan zachycený na farmách chovajících dobytek na mléko, a vyráběla smluvně objednané výrobky. „Trvalo nám zhruba deset let, než jsme přišli na to, jakou technologií budeme schopni replikovat to, co se děje v oceánu, přenést to na souš a dát výrobě nějaký prvotní objem,“ popisuje Mark Herrema.

Uvnitř reaktoru

Základní procesy, které se odehrávají v reaktoru Newlight Technologies, si může představit jako výrobu vína. Namísto kvasinek přeměňujících cukr na alkohol tyto mikroorganismy přeměňují vzduch s metanem (nebo oxid uhličitý s vodíkem) na polyhydroxybutyrátová vlákna, v nichž je uhlík výsledně vázán. „Činí tak vytvářením malého kousku oceánu,“ říká Mark Herrema. Nádrž, známá jako konverzní reaktor, která sama vypadá jako gigantický nerezový barel na kvašení vína propojený nejrůznějšími trubicemi, je naplněna slanou vodou. Pro spuštění procesu je do ní dodán mikrobiální katalyzátor a napumpován vzduch a metan anebo oxid uhličitý a vodík.

Připravení mikrobi vytěží ze vzduchu kyslík a z metanu uhlík a vodík a zakomponují je do molekul PHB uvnitř svých buněk, které připomínají něco jako mikrobiální svaly. V další fázi jsou tato vlákna z buněk vydělena, vyčištěna a zpracována do peletek materiálu nazvaného příznačně AirCarbon. Pak už nic nebrání tomu, aby byly přetaveny do předmětů, k jejichž výrobě se jinak tradičně používá syntetický plast – od vidliček po obroučky brýlí.