Antreprenori din întreaga lume încearcă să transforme ideile de tehnologie ecologică în afaceri viabile. Mulți lucrează cu tehnologii a căror eficiență a fost dovedită, dar care sunt prea scumpe pentru a fi utilizate la scară largă. Provocarea constă în găsirea unor modalități de a reduce costurile suficient de mult pentru ca soluțiile lor să poată fi extinse și să producă o schimbare reală.
Iată o serie de companii inovatoare și inventatori care cred că sunt aproape de a atinge acest obiectiv, cu produse diferite, de la cea mai albă vopsea din lume, la baterii electrice de înaltă eficiență, fabricate din unul dintre cele mai comune elemente de pe Pământ.
1. Vopsea care răcește pământul
În 2020, o echipă de studenți-absolvenți condusă de Xiulin Ruan, profesor de inginerie mecanică la Universitatea Purdue, a găsit o formulă pentru ceea ce Guinness World Records a recunoscut ulterior ca fiind cea mai albă vopsea din lume.
Deși arată destul de asemănător cu alte vopsele albe, noul ultra-alb reflectă până la 98,1% din lumina soarelui, ceea ce înseamnă că, spre deosebire de majoritatea vopselelor care încălzesc clădirile, aceasta le poate răci.
Potrivit unui studiu Purdue publicat în Journal of the American Chemical Society, noua vopsea poate reduce temperatura suprafețelor cu 8 grade Fahrenheit ziua și cu 19 grade Fahrenheit noaptea.
Mai puțină căldură înseamnă un consum mai mic de energie și mai puține emisii de gaze cu efect de seră. Un compus numit sulfat de bariu este cel care face ca vopseaua să fie atât de reflectorizantă.
CULOARE RECE Profesorul de inginerie mecanică de la Universitatea Purdue, Xiulin Ruan, cu mostre ale vopselei sale ultra-albe
Particule de dimensiuni diferite ale compusului chimic împrăștie diferite lungimi de undă ale luminii. Echipa Purdue a folosit particule de diferite dimensiuni pentru a reflecta cât mai multă lumină posibil.
„Produse precum această vopsea ultra-albă au potențialul de a face o diferență reală“, spune Karema Seliem, director asociat al dezvoltării tehnice LEED la Consiliul pentru Clădiri Verzi din SUA.
Deși Ruan de la Purdue spune că vopseaua a fost inițial destinată acoperișurilor, el a fost abordat de companii din industrii diverse, de la textile, la nave spațiale.
O nouă iterație a vopselei, dezvoltată anul trecut cu ajutorul unui produs chimic reflectorizant diferit, este mai ușoară și mai subțire decât originalul (deși este mai puțin reflectorizantă), ceea ce ar putea face din ea un produs optim pentru mașini, trenuri și avioane. Potrivit unui purtător de cuvânt de la Purdue, Ruan și echipa sa au încheiat un parteneriat cu o companie anonimă pentru a produce vopsea super-reflectorizantă în scop comercial. Cu toate acestea, purtătorul de cuvânt a refuzat să spună când ar putea ajunge pe piață.
2. Scoaterea carbonului din aer
Captarea directă a aerului (DAC) este o tehnologie ecologică al cărei timp nu a venit încă, dar pare să se apropie.
Filtrele chimice din unitățile DAC captează CO2 din aer. CO2 capturat poate fi folosit pentru a fabrica produse ecologice, cum ar fi îngrășăminte sau combustibil, sau poate fi pompat în subteran, unde este prins permanent în rocă.
Deși tehnologia este dovedită, în prezent, obținerea unei tone de carbon din aer prin DAC costă între 600 și 1.000 de dolari, iar experții în tehnologie ecologică consideră că nu va apărea o piață mare pentru acest proces până când nu se va ajunge la un preț mai mic de 100 de dolari. Mai multe companii din întreaga lume concurează pentru a fi primele.
„Avem nevoie de tehnologii
noi și baterii pentru stocarea
energiei,capabile să înmagazineze
în mod rentabil electricitatea
timp de mai multe zile“
Se poate spune că liderul în această cursă este o companie elvețiană numită Climeworks, a cărei abordare amestecă CO2 captat cu apă și îl pompează în subteran. Compania a atras investitori și clienți de renume, inclusiv trupa Coldplay, care a angajat Climeworks pentru a extrage din aer o cantitate de CO2 egală cu cea generată de actualul turneu mondial al trupei.
Strategia Climeworks a fost de a recruta clienți dispuși să finanțeze eforturile sale pentru a se apropia de pragul magic de 100 de dolari. La începutul acestui an, compania a declarat că uzina sa Orca de lângă Reykjavík, Islanda, care poate extrage 4.000 de tone de carbon, a devenit prima din lume care a realizat „captarea la scară largă“ a CO2. Lucrările au fost realizate pentru Microsoft, Stripe și Spotify. Climeworks nu a spus cât CO2 a capturat sau la ce preț, invocând acorduri de confidențialitate cu clienții săi, dar DNV, o companie de gestionare și certificare a riscurilor, a declarat că a confirmat în mod independent afirmația companiei.
La o conferință din acest an, cofondatorul Climeworks, Jan Wurzbacher, care și-a exprimat încrederea că firma sa poate cel puțin să reducă prețul la 200 de dolari, nu a specificat nimic în legătură cu costul total actual, cu excepția faptului că este mai mic de 1.000 de dolari pe tonă.
Între timp, compania merge înainte. În iunie, Climeworks a anunțat o a doua instalație islandeză, Mammoth, programată să se deschidă la începutul anului viitor, care va avea capacitatea de a capta 36.000 de tone de CO2. Co-fondatorul Christoph Gebald spune că noul obiectiv al companiei este extinderea globală, începând cu un proiect în Kenya. „În timp ce privim spre 2024, ne menținem angajamentul de a avea un impact asupra climei la scară largă, bazându-ne pe tehnologia noastră DAC“.
3. O tehnologie foarte veche, reprodusă
Atunci când biomasa - deșeuri agricole precum coji de plante, tulpini și lemn - este arsă, sau chiar și atunci când pur și simplu se descompune, aceasta eliberează în atmosferă CO2 și alte gaze care schimbă clima, precum metanul și oxidul de azot.
Dar dacă biomasa este încălzită fără oxigen, aceste elemente sunt reținute într-o substanță neagru-cenușie, numită biochar.
Fermierii știu de mii de ani că biocharul este un bun îngrășământ. Mai recent, oamenii de știință și antreprenorii s-au entuziasmat în legătură cu acest lucru, considerându-l o modalitate de a ține CO2 departe de atmosferă. Pe lângă îngrășământ, biocharul are o serie de utilizări comerciale, inclusiv ca hrană pentru animale, ca sursă de combustibil alternativ și ca aditiv pentru beton.
Compania producătoare Biochar Now, de exemplu, folosește o tehnologie de „piroliză lentă“ la fabrica sa din Colorado. Aici se produce biochar, care este ambalat în diferite dimensiuni - de la particule, la așchii, în funcție de utilizarea preconizată.
Apoi, îl vinde. „Am creat o tehnologie brevetată care este ușor de extins“, spune fondatorul și directorul executiv al Biochar Now, James Gaspard. Cuptoarele masive ale Biochar, spune el, pot produce substanța la scară industrială.
Biochar Now are în prezent parteneriate cu corporații din toate industriile și cu guvernul; în decembrie anul trecut, Boulder County a acordat Biochar Now o subvenție de 100.000 de dolari pentru a duce cuptoare portabile de biochar în zone îndepărtate ale țării, unde există cantități mari de deșeuri de lemn.
Printre acestea se numără și locurile unde au avut loc incendii de vegetație. Deșeurile de lemn vor fi transformate în biochar, care va fi vândut fermierilor, evitându-se astfel depozitele de deșeuri unde ar genera metan.
4. Pungi de cumpărături realizate din alge marine
Aproape toate materialele plastice sunt fabricate din combustibili fosili, astfel că fabricarea lor contribuie la schimbările climatice. Iar odată ce obiectele din plastic au fost folosite și aruncate, ele stau în mediul înconjurător practic pentru totdeauna.
Potrivit organizației nonprofit Plastic Oceans International, 50% din tot plasticul produs este destinat unei singure utilizări. Fundația Ellen MacArthur, care promovează o „economie circulară“, în care obiectele sunt reciclate în loc să fie aruncate la gunoi, afirmă că, până în 2050, în oceanele noastre va exista mai mult plastic decât pește.
FĂRĂ PETROL. Ambalajele din „plastic“ pentru aceste articole sunt fabricate din lemn de mare de către un start-up din Bay Area numit Sway.
De ani de zile, antreprenorii încearcă să găsească alternative la plastic, viabile din punct de vedere comercial și ecologic. Dar succesul a fost destul de limitat. Materialele plastice pe bază de porumb, de exemplu, necesită mult teren și sunt greu de compostat. Fabricarea altor alternative este costisitoare.
Sway, un mic start-up cu sediul în Bay Area, vede o oportunitate în algele marine - o plantă care nu ocupă teren, nu folosește îngrășăminte și care elimină în mod natural o cantitate semnificativă de CO2 din atmosferă.
Compania extrage celuloza naturală din algele marine și o transformă într-o substanță care are ușurința, rezistența și flexibilitatea plasticului. Sway spune că aceasta poate fi utilizată în echipamentele existente de fabricare a materialelor plastice și se biodegradează rapid. La volumele comerciale, spune compania, materialele sale din alge marine sunt doar marginal mai scumpe decât ambalajele tradiționale, pe bază de petrol.
Primul proiect al Sway a fost un substitut de plastic care poate fi folosit în pungile de cumpărături și în ambalajul subțire al ambalajelor care însoțesc comenzile de îmbrăcăminte online.
Anul acesta, compania a fost desemnată câștigătoare a Tom Ford Plastic Innovation Prize, o competiție globală care acordă creatorilor de alternative scalabile și biodegradabile la pungile de plastic, un premiu în valoare de 1,2 milioane de dolari.
Banii au fost împărțiți între trei câștigători, iar Sway a primit majoritatea. Printre categoriile evaluate se numără costul, performanța, amploarea și impactul social. Directorul executiv și cofondatorul Sway, Julia Marsh, spune că această recunoaștere „a dovedit că brandurile mainstream caută cu înfrigurare soluții care refac planeta“.
De atunci, Sway a încheiat parteneriate cu retailerul de bunuri pentru casă și stil de viață Graf Lantz și cu marca de încălțăminte Ales Grey. Marsh spune că firma își mărește acum producția pentru a comercializa ambalaje, pungi pentru alimente și produse de înfrumusețare.
„Vedem cererea masivă de ambalaje din alge marine Sway ca pe o oportunitate de a contribui la promovarea practicilor regenerative, interconectând succesul nostru cu sănătatea oceanelor, a comunităților și a pământului“, spune ea.
5. Baterii alimentate cu rugină
Una dintre cele mai mari provocări pentru înlocuirea combustibililor fosili cu surse regenerabile, cum ar fi energia solară și eoliană, este modul de stocare a energiei pentru perioade lungi de timp.
Ce faceți pentru a avea energie electrică în zilele în care soarele nu strălucește și vântul nu bate? Bateriile litiu-ion, cum sunt cele din telefoanele mobile și mașinile electrice, sunt scumpe, nu sunt bune pentru stocarea energiei pentru o perioadă lungă de timp și, uneori, explodează.
„Recentele evenimente meteorologice severe, de la valuri de căldură, la cele de frig și ploi, au scos în evidență slăbiciunea rețelei noastre electrice“, spune Mateo Jaramillo, cofondator și director executiv al unui start-up din Somerville, Massachusetts, numit Form Energy.
„Avem nevoie de tehnologii noi și baterii pentru stocarea energiei, capabile să înmagazineze în mod rentabil electricitatea pentru mai multe zile“.
METAL GREU La lucru la Form Energy, un start-up din Somerville, Massachusetts, care dezvoltă baterii electrice din fier
Soluția Form: baterii care stochează energie folosind fier și aer. Atunci când fierul și aerul se combină, formează rugină, un proces care eliberează energie. Aplicând un curent electric pe rugină, aceasta se transformă din nou în fier, reținând energia.
Bateriile lui Form se încarcă prin această „ruginire inversă“. Ele se descarcă atunci când se pompează aer: fierul se transformă în rugină și energia stocată este eliberată. Ideea bateriilor din fier nu este nouă, dar acestea nu au fost niciodată practice pentru dispozitive mici sau vehicule, deoarece sunt foarte grele.
Greutatea ar fi însă o problemă mult mai mică în cazul unor instalații mari și permanente de baterii de fier destinate stocării unor cantități mari de energie de la o centrală electrică. Iar fierul, spre deosebire de litiu, este ieftin, abundent și neexploziv.
Form spune că tehnologia sa poate stoca energia o perioadă mai îndelungată de timp decât în cazul tehnologiei existente - până la 100 de ore - și poate reduce prețul de stocare a energiei electrice de la 50-80 de dolari pe
kilowatt/oră, cât este în prezent, la mai puțin de 20 de dolari.
„Mărcile mainstream caută
cu înfrigurare soluții care să
reîmprospăteze planeta“
Jaramillo spune că acest lucru se datorează faptului că aceste baterii se bazează doar pe materiale abundente, sigure și cu costuri reduse, care pot fi obținute în totalitate în America de Nord.
Cu ajutorul a 760 de milioane de dolari de la investitori, Form construiește o unitate de producție în Virginia de Vest, care urmează să înceapă să funcționeze la mijlocul sau la sfârșitul anului 2024.
Jaramillo spune că obiectivele Form sunt „consolidarea rezistenței și securității rețelelor electrice, creșterea fiabilității și siguranței rețelelor, crearea de locuri de muncă bine plătite, beneficii economice pentru comunitățile locale și asigurarea faptului că invențiile care ne asigură viitorul energetic sunt construite chiar în Statele Unite“.
Meghan Gunn este scriitoare în New York. Urmăriți-o pe X @95gunn
