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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初創能否成頂級「碳捕手」

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


事實上,早在今年初的國際航空運輸協會年會上,協會就重申了 2050 年航空業減排的目標,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 商業化。

在目前全球脫碳規劃圖上,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,計劃每年回收數十萬噸不可回收的生活和商業垃圾,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,并完成了首次商業飛行。
LanzaTech 可以說為 SAF 商業化起了一個好頭,該公司在商業發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 兼聯合創始人 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 的主要業務,就是把污染氣體轉化成含有乙醇的發酵液,從而銷售給下游企業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、農業、垃圾(社會)和二氧化碳的廢碳源制造產品,不論是企業出于降低成本考慮,還是社會出于可持續發展的目的,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酵,這使得生物燃料行業的發展與農業經濟相互掣肘。
而 Simpson 作為公司創始人之一,與已故的 Richard Forster 博士一起開發改造了一種來自于兔子腸道的梭菌,從而實現了利用微生物將廢碳源發酵產生乙醇的方法。
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”產品的后續化學制造工藝則由一系列合作企業協助完成。
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,唯一的區別僅是來源不同。 同樣地,來自聯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 在產業合作與產品拓展的道路上一路高歌猛進,僅在中國地區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;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 長期致力于實現大規模生產可持續產品。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。”Simpson 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,航空業仍然是最難脫碳的產業之一。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競相下場可持續航空燃料制造領域。
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飛行。 按照當時美國材料與試驗協會 (ASTM) 的要求,其 SAF 以 50:50 與常規燃料混合使用。
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,可持續航空燃料將在該類市場中持續增大份額。
說回其母公司,除了 Lululemon 之外,LanzaTech 早已獲得多個大企業的青睞,幫助他們使用回收原料制造產品。包括聯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保事業公司,Simpson 這樣表態。
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發布。
“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。”Simpson 表示,“在 LanzaTech 中,我們不僅開發了合成生物學,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。
根據國際航空運輸協會的乙醇價格數據,今年 4 月初,普通噴氣燃料的現貨價格僅為每加侖 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,傳統石化產業把乙醇變為乙烯的成本并不高。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,作為最大規模的閑置碳資源,“回收碳” 的成本必定會隨著技術發展而不斷降低。“碳回收在工業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保型企業給出各項利好政策。因此,爭先布局并研發該類技術產品,自然成為了各類大品牌早日實現 “可持續發展” 的捷徑。
與此同時,LanzaTech 也在積極地開發新技術,目標是將溫室氣體直接變為乙二醇,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,技術創新僅僅是發展的基礎,保持多面體發展,才是公司不斷壯大的關鍵。


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