Sẽ thế nào nếu thế giới có thể thu giữ khí mê-tan, một loại khí nhà kính mạnh phát ra từ các ngành công nghiệp như nông nghiệp và xử lý nước thải, và biến nó thành một sản phẩm hữu ích? Đó chính xác là những gì Mango Materials, một công ty sản xuất sinh học có trụ sở tại California, đang đổi mới.
Mango Materials sử dụng các vi sinh vật ăn mêtan để chuyển đổi khí thải mêtan thành polyhydroxyalkanoate (PHA), một loại polyme phân hủy sinh học. Loại polyme này được sử dụng để tạo ra các viên polyester phân hủy sinh học 100% để sản xuất hàng hóa bền, vải và màng dẻo.
Một loại vi khuẩn ăn mêtan thúc đẩy công nghệ bền vững
Không giống như nhựa thông thường, vật liệu PHA phân hủy nhanh hơn đáng kể—trong vòng vài tuần hoặc vài tháng. Tốt hơn nữa, chúng sẽ biến trở lại thành mê-tan và carbon dioxide khi được xử lý đúng cách.
Allison Pieja, nhà đồng sáng lập kiêm Giám đốc Công nghệ của Mango, nhấn mạnh những lợi ích to lớn của công nghệ này:
“Các phân tích của chúng tôi cho thấy nó sẽ có lượng carbon âm khi chạy ở quy mô tối đa.”
Mango gần đây đã hoàn thành một cơ sở sản xuất PHA tại một nhà máy xử lý nước thải ở Vacaville, California. Tại đây, họ thu khí mê-tan từ các vi khuẩn làm sạch nguồn cung cấp nước công cộng và dẫn khí mê-tan vào các lò phản ứng sinh học với vi khuẩn tiêu thụ khí mê-tan của họ.
Vi khuẩn chuyển đổi mêtan thành chuỗi PHA để lưu trữ năng lượng, tương tự như cách thực vật lưu trữ năng lượng trong tinh bột bằng cách liên kết các loại đường gốc carbon dioxide. Các phân tử PHA này tích tụ bên trong tế bào vi khuẩn để sử dụng sau này.
Công ty hiện đã sản xuất đủ PHA cho các sản phẩm trình diễn, bao gồm đĩa đựng xà phòng để bán, giày thể thao không phát thải của Allbirds và kính râm bền vững do Stella McCartney thiết kế.
Mango Materials đặt mục tiêu mở rộng quy mô sản xuất để cung cấp viên PHA cho nhiều loại sản phẩm thân thiện với môi trường. Tổng giám đốc điều hành kiêm đồng sáng lập Molly Morse cho biết có một cơ hội thị trường lớn cho nhựa sinh học có cùng đặc điểm phân hủy sinh học như PHA kết hợp với các đặc tính cơ học của nó.
Hợp tác để mở rộng quy mô
Việc chuyển đổi từ nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm sang quy trình thương mại mất nhiều thời gian. Đơn vị phát triển quy trình nhiên liệu sinh học và sản phẩm sinh học tiên tiến (ABPDU) tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley đã đóng vai trò quan trọng.
Được tài trợ bởi Văn phòng Công nghệ Năng lượng sinh học của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, ABPDU chuyên về việc mở rộng quy mô các công nghệ dựa trên sinh học. Nhóm của Mango, được thành lập vào năm 2012, đã làm việc với ABPDU để tối ưu hóa nuôi cấy vi khuẩn và các điều kiện để đạt được năng suất PHA cao.
ABPDU, do Ning Sun đứng đầu, đã thử nghiệm thiết bị quy mô công nghiệp với các nhà khoa học Mango để tinh chỉnh quá trình chiết xuất PHA từ dịch nuôi cấy vi khuẩn. Sun lưu ý rằng họ đã nhận được dịch nuôi cấy từ Mango ở nhiều quy mô khác nhau và đã thử nghiệm các hoạt động của đơn vị thu hồi khác nhau để tăng năng suất và độ tinh khiết.
Sự hợp tác đã dẫn đến một quá trình thành công mà Mango tin tưởng sẽ có lợi nhuận. Điều quan trọng đối với công ty sản xuất sinh học là tiếp cận được cơ sở chế biến hạ nguồn và chuyên môn.
Nhóm ABPDU cũng đã tích lũy được chuyên môn trong việc chiết xuất biopolymer nội bào. Cho đến nay, ABPDU đã hỗ trợ 85 đối tác trong ngành và 20 phòng thí nghiệm quốc gia trong việc mở rộng quy mô các sản phẩm dựa trên sinh học sáng tạo.
Công trình của Mango Materials được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ của Bộ Năng lượng. ABPDU giúp nhiên liệu sinh học, vật liệu sinh học và hóa sinh giai đoạn đầu mở rộng quy mô từ nghiên cứu đến ứng dụng thương mại, thúc đẩy các công nghệ bền vững.
Việc công ty sử dụng vi khuẩn một cách sáng tạo để biến mê-tan thành PHA phân hủy sinh học mang đến giải pháp đầy hứa hẹn cho cả rác thải nhựa và khí thải nhà kính. Sự phấn khích sẽ rất lớn khi công nghệ này được mở rộng để có tác động rộng rãi.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
