211service.com
Waarom de belofte van goedkope brandstof van Super Bugs te kort schoot?
Biotechbedrijf LS9 werd in 2005 gelanceerd met grote ambities: opgericht door vooraanstaande wetenschappers en vooraanstaande durfkapitalisten, was het van plan micro-organismen genetisch te manipuleren om koolwaterstofbrandstoffen zoals diesel kosteneffectief uit suiker te maken.
Maar na negen jaar en $ 81 miljoen aan investeringen, verkochten de eigenaren van LS9 het in San Francisco gevestigde bedrijf vorige maand aan biodieselmaker Renewable Energy Group voor $ 40 miljoen in contanten en aandelen, met nog eens $ 21,5 miljoen beloofd als technologie- en productiemijlpalen worden gehaald .
LS9 had ten minste twee jaar geleden gehoopt diesel aan raffinaderijen te verkopen (zie Benzine maken van bacteriën). In plaats daarvan is de Renewable Energy Group, gevestigd in Ames, Iowa, van plan om ergens in de komende twee jaar het LS9-proces te gebruiken om speciale chemicaliën in kleinere hoeveelheden te maken, en het heeft geen onmiddellijke plannen om biobrandstof te maken met de LS9-technologie.
LS9 is een van de vele bedrijven die gebaseerd zijn op de veronderstelling dat synthetische biologie - geavanceerde genetische manipulatie die de manier waarop een organisme functioneert radicaal verandert - kan worden gebruikt om nieuwe bacterie- en giststammen te maken die niet alleen de gewone biobrandstoffen ethanol en biodiesel zouden produceren, maar ook koolwaterstofbrandstoffen die bijna identiek zijn aan benzine, diesel en vliegtuigbrandstof. Dergelijke brandstoffen zouden op grotere schaal kunnen worden gebruikt dan bestaande biobrandstoffen, die doorgaans moeten worden gemengd met conventionele brandstoffen of speciale infrastructuur vereisen.
Maar synthetische-biologische bedrijven hebben moeite gehad om organismen te ontwikkelen die brandstoffen kunnen maken tegen kosten die kunnen concurreren met olie, en ze moeten nog op grote schaal brandstof produceren. Net als LS9 zijn veel bedrijven die op weg zijn om de gigantische markten voor biobrandstoffen aan te boren, overgestapt op chemicaliën, die hogere prijzen hebben. (Het zal echter niet gemakkelijk zijn om deze markten te betreden - ze hebben vaak producten van zeer hoge kwaliteit nodig en nieuwkomers hebben te maken met stevige concurrentie van grote petrochemische bedrijven.)
LS9 heeft een demonstratiefaciliteit in Okeechobee, Florida, die met succes diesel produceerde in lage volumes, en het sloot partnerschappen met grotere bedrijven om te testen. Maar het had moeite om de financiering te krijgen om een grootschalige faciliteit te bouwen, zegt David Berry, medeoprichter van LS9 en investeerder bij Flagship Ventures. Solazyme, dat genetisch gemanipuleerde algen gebruikt om producten van suiker te maken, heeft een programma om brandstoffen voor het Amerikaanse leger te ontwikkelen, maar een groot deel van zijn commerciële activiteit bestaat uit het maken van oliën voor persoonlijke verzorging en voedingsproducten. Amyris, die een olie maakt met de naam farneseen die kan worden omgezet in diesel, verkoopt kleine hoeveelheden brandstof voor bussen, maar heeft haar activiteiten gericht op het maken van producten zoals vochtinbrengende crèmes en geurstoffen.
Veel van de beweringen die in 2006 en 2007 in verband met biobrandstoffen werden gedaan, waren veel te optimistisch, zegt MIT-hoogleraar biotechnologie en chemische technologie Gregory Stephanopoulos .
Het probleem, zegt James Collins , hoogleraar biomedische technologie aan de Boston University, is dat hoewel de wetenschap achter deze bedrijven veelbelovend was, het in de meeste gevallen universitaire laboratoriumdemonstraties waren die niet klaar waren voor industrialisatie.
Naast de uitdaging om effectieve organismen te ontwerpen, worstelen synthetische biobrandstofbedrijven met de hoge kapitaalkosten om zaken te doen. Omdat brandstoffen grondstoffen met een lage marge zijn, moeten biobrandstofbedrijven in grote hoeveelheden produceren om winst te maken. Commerciële fabrieken kunnen honderden miljoenen dollars kosten. Sommige geavanceerde biobrandstofbedrijven zijn erin geslaagd het geld voor grootschalige fabrieken veilig te stellen door naar de beurs te gaan, maar nu zijn veel investeerders verknocht aan biobrandstoffen. Mensen willen de zaken een beetje verder gevalideerd zien en eerder meer technologierisico van tafel halen. Er is weinig bereidheid voor investeerders om te betalen voor proofs of concept, zegt Berry.
Jay Keasling , medeoprichter van LS9 en de CEO van het Joint BioEnergy Institute van het Department of Energy, erkent dat synthetische-biologiebedrijven langzamer zijn gegaan dan veel investeerders hadden gehoopt. Hij waarschuwt ook tegen de verwachting dat bio-energie op korte termijn de prijs van petroleumbrandstoffen zal onderbieden. Het maken van kostenconcurrerende brandstoffen met genetisch gemanipuleerde microben vereist vooruitgang in zowel wetenschap als techniek, zegt hij. We zullen biobrandstoffen nooit laten concurreren met olie van $ 20 per vat, zegt hij. Ik hoop dat we biobrandstoffen hebben die concurreren met $ 100 per vat olie.
In theorie zijn koolwaterstoffen die vliegtuigen en dieselmotoren kunnen aandrijven waardevoller dan ethanol, dat moet worden bijgemengd. Maar de opbrengst van het omzetten van suikers in koolwaterstoffen is lager dan de opbrengst van ethanol vanwege de basischemie, zegt Keasling, dus de economie hangt meer af van de prijs van suiker. Het is erg moeilijk om de opbrengsten te verhogen om ze economisch levensvatbaar te maken, zegt hij.
Keasling zegt dat er nieuwe technieken nodig zijn om het proces van het ontwikkelen van brandstofproducerende organismen te versnellen. Als ingenieurs de gewenste genetische eigenschappen snel kunnen isoleren en kunnen voorspellen hoe een combinatie van veranderingen in de stofwisseling een micro-organisme zou beïnvloeden, dan zou het ontwerpen van cellen veel sneller gaan, zegt hij. We moeten net zo goed zijn in technische biologie als in technische micro-elektronica, zegt hij. Het optimaliseren van gewassen voor energieproductie en nieuwe technieken om goedkopere suikers te maken, kunnen ook helpen om de kosten te drukken.
Na medeoprichter van LS9, richtte Berry een ander biotechbedrijf op, Joule genaamd, dat de brandstofproductie wil loskoppelen van de prijs van suiker. Het heeft stammen van fotosynthetische micro-organismen ontwikkeld om brandstoffen te produceren met behulp van zonlicht, koolstofdioxide en voedingsstoffen, in plaats van uit suiker (zie Audi steunt een biobrandstof-startup en demo-fabriek gericht op de productie van ultrahoge ethanol).
Gezien de uitdagingen waarmee synthetische-biologische bedrijven tot nu toe te kampen hebben gehad, besluiten sommige nieuwe bedrijven van meet af aan om geen biobrandstoffen te maken. inderdaad, de eerste bedrijf te worden gesponnen uit Keasling's Joint BioEnergy Institute - Lygos, gevestigd in Albany, Californië - heeft besloten om een paar hoogwaardige chemicaliën te maken in plaats van brandstof.