用溫室氣體造塑料

3位年輕人創建的新公司New light Technologies發現了一種用溫室氣體制造塑料的方法。這種塑料甚至比傳統以石油為原材料的塑料成本更低廉，如果得以推廣，不僅能夠減少對石油的依賴，還可以鼓勵溫室氣體捕捉。

在普林斯頓讀高年級時，馬克·赫拉瑪寫了一篇研究農業補助的論文，設想靠市場驅動的方案來解決世界饑荒問題。對于這位主修政治的野心勃勃的企業家，不存在太高深的話題。

如今，33歲的赫拉瑪已經將他關注的重點轉向氣候變暖，尤其是找到一種捕捉溫室氣體，將其轉化為產品的方法。2003年，他和自己的高中同學基頓·齊默爾在加州艾爾文創建了一家叫New light T echnologies（新光技術）的公司。經過多年研究，公司團隊找到了一種用溫室氣體制造塑料的廉價方法，這種塑料的造價甚至比以石油為原料的塑料還低。“秘密配方”生物催化劑，它讓空氣和甲烷結合，將碳、氫和氧原子重新組合形成熱塑性塑料———Air Carbon（空氣碳）。

觀念轉變

2003年New light的誕生源于觀念的轉變——從新的角度來看待碳排放問題——為什么不將二氧化碳用作原料生產新材料，而這種新材料在價格和性能上能夠與石油基礎材料競爭？如果能夠做到這一點，將同時解決兩個問題：首先，通過用從空氣中捕捉的溫室氣體替代石油，減少對石油的依賴。第二，創造市場驅動的溫室氣體捕捉平臺，解決氣候變暖問題。假如能夠將其變成一種原材料，空氣中的溫室氣體將成為人們爭相捕捉的對象。

為了實現這一構想，New light應運而生。經過10多年的研究，公司團隊終于研制出熱塑性塑料Air Carbon。這種以甲烷為主要原料的塑料和傳統的用石油制造的塑料一樣堅固耐用，而且價格要便宜很多。

甲烷變塑料

生產過程從甲烷聚集地開始，比如垃圾填埋場、農田、污水處理廠、能源生產設施等任何大量排放甲烷的地方。第一步是捕捉甲烷。

在農場上，有機材料往往堆放在儲藏罐等封閉空間里。有機材料的腐蝕過程中大量產生溫室氣體甲烷。這些氣體大多通過通風口被排放或是引入管道，最終被燃燒，其中的碳被100%釋放入大氣。在New Light加入后，甲烷不再被隨意排放或燃燒，而是通過管道進入轉化反應堆。在反應器中，甲烷與水、空氣和生物催化劑混合。催化劑將氧氣從空氣中剝離，將碳和氫從甲烷中剝離，再讓剝離出來的氧、碳、氫氣子結合，形成長鏈熱塑性聚合物分子，也就是Air Carbon。

接下來，把Air Carbon從反應堆中取出，經過下一步處理，熔化成小顆粒。然后它們可以被加工成任何形狀，代替石油基礎塑料。

關鍵技術

幾十年前科學家就已經了解了將甲烷轉化成熱塑性聚合物的科學原理。但真正的挑戰卻是高昂的成本，導致這一技術無法被商業化。在New light之前，用甲烷生產聚合物的成本為生產石油基礎塑料的2至3倍。不幸的是，很少有公司用得起如此高價的材料。因此，對于研發人員而言，真正的問題是降低成本，最終，他們發現技術突破的關鍵在于一種生物催化劑。

過去，所有生物催化劑都具有自限性，這意味著，它們只能生產一定數量的聚合物，達到限制后，它們將自我關閉生成二氧化碳而非聚合物。即使在最佳狀況下，生產一公斤塑料至少需要一公斤生物催化劑，這就推高了最終產品的成本。

經過近十年的研究，New light發明了一種不會自動關閉的新型生物催化劑。這種催化劑每公斤可生產約9公斤聚合物，效率提高了整整8倍，成本甚至比石油基礎塑料還低約10%。

靈感來源

New light最初的靈感從何而來？馬克·赫拉瑪說，“2003年我在《洛杉磯時報》上讀到一篇關于甲烷排放的文章，名叫《讓牛降溫》。文章描述了每頭牛每天排放的甲烷氣體——634夸脫（約600升）。這個數字引發了一連串的問題：一個農場每天排放多少甲烷？一個縣、一個州、一座垃圾填埋場、一座能源設施呢？”

一個原本抽象的碳排放概念似乎變得真實起來，觸手可及。關鍵的問題是，如果我們日常生活使用的很多東西的最終原料都是碳，為什么要讓那么多的碳釋放入大氣，被白白浪費？為什么不用它們來制作可用的材料，尤其是那些原本需要用石油為原料的材料，比如塑料。

于是赫拉瑪與好友基頓·齊默爾創建了New light。2006年，伊萬·克雷曼加入團隊。之后九年里，New light一直悄悄地投入研究———沒有建立公司網站，沒有任何宣傳。“因為，我們告訴自己，在能夠與石油基礎塑料在價格上競爭之前，”赫拉瑪說，“沒有什么可談的。”

規模擴張

2013年8月，在成立整整10年后， New light在加州的全球首家商業規模Air Cabon塑料工廠開工。從附近農場收集的甲烷通過管道輸送到這里，經過反應堆，與空氣結合，生產出Air Cabon塑料。

自從開始規模化生產以來，Air Carbon被制造成了眾多的產品，包括椅子、包裝袋、手機外殼，等等。2013年，New light的塑料被制成5種產品，12個月后，增加到75個。今天，New light和60多家“財富500強”公司達成合作，Air Carbon產品遍布美國各地，遠銷到歐洲、亞洲，被制造成各種各樣的產品，包括汽車配件、電子產品部件、瓶子、瓶蓋、薄膜等等。

New light的規模還在擴張，下一步計劃將產量提高到每年5000萬磅。塑料生產的上一次重要革新———聯合碳化物公司的U N IPO L技術———減少了塑料生產的投資和運營成本，從一個創意演變成年產值超過600億美元的產品。“就節省成本而言，Air Carbon的成就同樣了不起，”赫拉瑪說，“我們的目標是達到同等的規模。”

New light計劃建造更多的轉化設施，方便在甲烷聚集的地方更迅速有效地推廣Air Carbon生產技術。除了農場和垃圾填埋場，北達科他州和得克薩斯州的頁巖油開采場地每天都會釋放大量的甲烷，這些氣體大多被燃燒浪費掉，它們的數量如此巨大，夜晚會將這些邊遠的鄉野照亮得如同紐約芝加哥等大城市。

市場方案

New light的Air Carbon技術到底能夠在多大程度上減少溫室氣體的排放？這還是一個未知數。但赫拉瑪似乎很有信心。“當你將Air Carbon拿在手中，你感受到的40%的重量是從空氣中抽離的氧，60%是碳和氫，這些碳原本會被釋放到大氣中。我們希望Air Carbon能夠幫助轉變人們的觀念，從此將溫室氣體看成一種資源、一種原材料，可以被用來生產高質量低成本的塑料，它同時還是世界上最具持續性的材料之一。”

碳捕捉是一個敏感話題，支持者認為這是減少溫室氣體的必要途徑。反對者認為高昂的碳捕捉成本將制約經濟的發展。或許Air Carbon可以幫助調和這一矛盾，增加人們對于碳捕捉的熱情。赫拉瑪認為，氣候變化問題無法通過政府補助或稅收解決。“我們認為，解決氣候變暖的唯一途徑，考慮到時間的緊迫性和涉及的龐大規模，只有通過市場驅動的方案，讓消費者和企業成為解決方案的一部分。比如Air Carbon不但成本比傳統石油基礎塑料低，而且還能捕捉碳，從產品的生產到消費，所有參與者都為對抗氣候變暖做出了一點貢獻。”