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獨家專訪 | 獲殼牌、中石化資本投資,牽手首鋼合作建廠,biotech初創(chuàng)能否成頂級「碳捕手」

發(fā)布人:深科技 時間:2021-10-06 來源:工程師 發(fā)布文章
近日,路透社援引知情人士消息,美國計劃于 2050 年前使航空業(yè)全面停用化石燃料,100% 使用可持續(xù)航空燃料(SAF)。


事實上,早在今年初的國際航空運輸協(xié)會年會上,協(xié)會就重申了 2050 年航空業(yè)減排的目標,即將碳排放量減少至 2005 年水平的一半,同時通過刺激投資等方法,確保 SAF 商業(yè)化。

在目前全球脫碳規(guī)劃圖上,能看到幾個 “活躍玩家”,其中就包括世界最大的石油公司之一殼牌,該公司此前和英國航空、Velocys 公司合辦了一家 SAF 公司 Altalto,計劃每年回收數(shù)十萬噸不可回收的生活和商業(yè)垃圾,將之轉化為 SAF。
但在今年初,殼牌宣布退出該公司,并在今年四月轉而投資另一家專注于提供 SAF 的公司 LanzaJet,這家公司的母公司就是 LanzaTech(朗澤科技)。

LanzaTech 成立于 2005 年,在今年,除了獲殼牌垂青之外,它還獲得了全球最大的綜合能源和化工企業(yè)之一的中國石化集團旗下中石化資本的投資。此前,國內特大型國有鋼鐵企業(yè)首鋼集團也與其合作建廠。
此外,LanzaTech 在全球知名航空公司維珍銀河創(chuàng)始人理查德?布蘭森的博客中也被提及。需要提到的是,早在 2018 年,來自 LanzaTech 的生物燃料就應用至維珍大西洋航空公司的 747 型客機中,并完成了首次商業(yè)飛行。
LanzaTech 可以說為 SAF 商業(yè)化起了一個好頭,該公司在商業(yè)發(fā)展中進行了哪些嘗試?下游制造商為何對 LanzaTech 如此青睞?如何看待日益蓬勃的合成生物技術?針對于這些問題,日前,生輝對 LanzaTech 的 CSO 兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Sean Simpson 博士進行了獨家專訪。
“This is the gravity of our industry definitely going there.(這絕對是我們行業(yè)的重心所在)” 對于碳回收技術,Simpson 這樣形容道。
不僅是把碳廢氣穿在身上
LanzaTech 的主要業(yè)務,就是把污染氣體轉化成含有乙醇的發(fā)酵液,從而銷售給下游企業(yè)充當燃料和化工原料等。
前不久,LanzaTech 與瑜伽服潮牌 Lululemon 達成合作,推出了世界第一種用碳廢氣做成的布料。(點擊直達:繼獲中石化投資之后,碳回收技術明星公司LanzaTech再拓合作品牌
“作為一種被最大程度浪費的資源,如果我們能夠使用這些來自工業(yè)、農業(yè)、垃圾(社會)和二氧化碳的廢碳源制造產品,不論是企業(yè)出于降低成本考慮,還是社會出于可持續(xù)發(fā)展的目的,都將是一條有效的解決途徑。”
在過去,生物燃料通常產自植物糖或淀粉發(fā)酵,這使得生物燃料行業(yè)的發(fā)展與農業(yè)經濟相互掣肘。
而 Simpson 作為公司創(chuàng)始人之一,與已故的 Richard Forster 博士一起開發(fā)改造了一種來自于兔子腸道的梭菌,從而實現(xiàn)了利用微生物將廢碳源發(fā)酵產生乙醇的方法。
該技術過程就像釀啤酒一樣:從工廠捕捉到碳排放氣體后,將其裝進充滿微生物的大桶,由微生物 “吃掉” 這些氣體并生成乙醇。


在這之后,“碳回收”產品的后續(xù)化學制造工藝則由一系列合作企業(yè)協(xié)助完成。
以前不久達成合作的 Lululemon 為例,在其布料制造工藝中,石化產品制造商 India Glycols Limited (IGL) 、紡織公司遠東新世紀 (FENC,TWSE: 1402) 也扮演重要角色:
在 LanzaTech 將污染物變成乙醇后,IGL 繼續(xù)接力,負責使用乙醇生產中間原料,最終再由遠東新世紀制造成聚酯纖維 FENCTOPGREEN? Bio3-PET。這種新型環(huán)保面料具有與常用聚酯纖維相同的外觀與特性,目前已經得到了 Lululemon 供應鏈長 Ted Dagnese 的肯定。
對于碳回收產品的安全問題,Simpson 從兩方面給出了解釋說明。一方面是穿插在各流程工藝之間頻繁的凈化過程:廢氣在進入發(fā)酵罐之前需要清潔, 生成乙醇后再次被凈化等等。多次清潔步驟貫穿到生成面料之前的各個步驟之中以保證其安全。
從最終產物本身來說,它在本質上與當前廣泛使用的 PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)基織物是相同的分子,在使用和性能上沒有任何不同,唯一的區(qū)別僅是來源不同。 同樣地,來自聯(lián)合利華奧妙品牌制造的碳回收洗衣粉等其它產品也是如此。
找到了技術路線之后,LanzaTech 在產業(yè)合作與產品拓展的道路上一路高歌猛進,僅在中國地區(qū)就與多家鋼鐵廠已經達成合作,其中包括:2011 年 LanzaTech 香港有限公司與中國首鋼集團組成合資企業(yè);2018 年,LanzaTech 與首鋼集團京唐鋼鐵廠合作,在中國河北省曹妃甸建立了世界上第一座商業(yè)廢氣乙醇工廠,其年產能已達到乙醇 4.6 萬噸,蛋白飼料 5000 噸和壓縮天然氣。

Simpson 表示,LanzaTech 長期致力于實現(xiàn)大規(guī)模生產可持續(xù)產品。在當前,仍有大量產品以石油作為原料,不僅僅是汽車和飛機燃料,還包括塑料瓶、口罩、airpods 等日用品。 因此,取代石油基原料,讓同樣的產品能夠以可持續(xù)方式生產將大有可為。 不斷轉型,SAF 即支撐起一個spin off
作為一家同時站在合成生物學、環(huán)保、碳回收熱門賽道交叉口上的公司,不斷調整、積極拓展產品市場是 LanzaTech 成為該領域內 “老資歷” 的關鍵。
以其直接產品來看,LanzaTech 最初以生物燃料進入市場:美國和中國部分城市銷售的汽油中混合有 10% 的乙醇,顯而易見,這是一個非常大的市場。但在近 10 年來,該市場已經發(fā)生了翻天覆地的變化,電動汽車逐漸盛行。
“可以說,電動汽車的興起讓我們開始尋求更多機會?!盨impson 坦言,“不過這種過渡讓我感到興奮,因為這是不可避免的。在未來,大家將會看到 LanzaTech 的重點將逐漸傾向于材料、化學 / 化學品和航空燃料上。
在短期內,航空業(yè)仍然是最難脫碳的產業(yè)之一。加上日前多家媒體報道美國可能于 2050 年前全面停用化石航空燃料,也就無怪乎各大企業(yè)競相下場可持續(xù)航空燃料制造領域。
在這一問題上,早在 2018 年 10 月,最出名的 LanzaTech 粉絲 —— 理查德?布蘭森就將 LanzaTech 的生物燃料應用至維珍大西洋航空公司的 747 型客機中并完成了首次商業(yè)飛行。 按照當時美國材料與試驗協(xié)會 (ASTM) 的要求,其 SAF 以 50:50 與常規(guī)燃料混合使用。
2020 年 6 月初,LanzaTech 宣布成立分拆子公司 LanzaJet,專注于可持續(xù)航空燃料市場。新公司已經獲得日本貿易和投資公司三井物產、加拿大石油和天然氣生產商 Suncor Energy 的支持,以建造第一個年產能千萬加侖的試點生產設施。
目前,勞斯萊斯和通用電氣等飛機發(fā)動機制造商已經在認證其動力裝置使用 100% 合成 / 生物燃料方面繼續(xù)取得進展,將開始刺激需求。今年 4 月,LanzaJet 獲得荷蘭皇家殼牌投資,也同樣說明了在未來幾年內,可持續(xù)航空燃料將在該類市場中持續(xù)增大份額。
說回其母公司,除了 Lululemon 之外,LanzaTech 早已獲得多個大企業(yè)的青睞,幫助他們使用回收原料制造產品。包括聯(lián)合利華的碳回收洗衣粉、歐萊雅產品包裝等。

“We never choose partners, we are always looking for partners.(我們從不選擇合作伙伴,而是一直在尋找。)” 作為一家野心勃勃的環(huán)保事業(yè)公司,Simpson 這樣表態(tài)。
他提到,LanzaTech 還秘密拓展了很多下游合作伙伴,將在接下來的幾個月中陸續(xù)發(fā)布。
“我的建議是,不要單純去研究合成生物學,它必須從一門科學變成一種為社會提供產品的有效途徑?!盨impson 表示,“在 LanzaTech 中,我們不僅開發(fā)了合成生物學,還要研究所有的流程工藝、流程控制和化學工藝;我們更需要考慮如何與市場接軌,提供更廣泛的產品,以及產品安全問題。在這個領域中,僅靠合成生物學技術是不夠的,它必須融入到整個市場中。”成本問題?仍在上升期的 LanzaTech
從成本問題上來看,LanzaTech 還遠未進入收獲期。
根據(jù)國際航空運輸協(xié)會的乙醇價格數(shù)據(jù),今年 4 月初,普通噴氣燃料的現(xiàn)貨價格僅為每加侖 1.58 美元,而一加侖 LanzaJet SAF 的成本約為 3 美元。目前,LanzaJet 尚未指明創(chuàng)造正投資回報所需的時間表或批量生產閾值,但該公司透露,其目標盈利期為 20 年代中后期。
此外,回收碳布料的制造成本也比使用原油或天然氣制作工藝要高。現(xiàn)代開采頁巖天然氣和石油的 “水力裂解”(fracking)技術已經相當成熟,傳統(tǒng)石化產業(yè)把乙醇變?yōu)橐蚁┑某杀静⒉桓?。但是相比之下,LanzaTech 還要回收廢氣,增加了多個處理步驟,從而拉升了成本。
這樣來看,購買回收碳 “早鳥****” 并不是一筆便宜買賣,但這卻并沒有妨礙到下游產品制造商對于 LanzaTech 的熱情。
究其原因,除了石油及其化工原材料本身極易受到局勢影響之外,更重要的是,作為最大規(guī)模的閑置碳資源,“回收碳” 的成本必定會隨著技術發(fā)展而不斷降低。“碳回收在工業(yè)制造中已經形成了一股強大的‘引力’,各個工廠都在向著這個目標前進”,Simpson 形容到。
目前,各國已經開始針對環(huán)保型企業(yè)給出各項利好政策。因此,爭先布局并研發(fā)該類技術產品,自然成為了各類大品牌早日實現(xiàn) “可持續(xù)發(fā)展” 的捷徑。
與此同時,LanzaTech 也在積極地開發(fā)新技術,目標是將溫室氣體直接變?yōu)橐叶?,如果能夠順利完成并實施,那么碳回收技術就會在應用中具有更大的成本競爭力。
不過在 Simpson 看來,技術創(chuàng)新僅僅是發(fā)展的基礎,保持多面體發(fā)展,才是公司不斷壯大的關鍵。


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