Hvorfor løftet om billigt brændstof fra Super Bugs faldt til kort

Biotekselskabet LS9 blev lanceret i 2005 med store ambitioner: grundlagt af førende videnskabsmænd og top-venture kapitalister, planlagde det at gensplejse mikroorganismer for at lave kulbrintebrændstoffer såsom diesel omkostningseffektivt af sukker.





Men efter ni år og 81 millioner dollars i investering solgte ejerne af LS9 det San Francisco-baserede selskab i sidste måned til biodieselproducenten Renewable Energy Group for 40 millioner dollars i kontanter og aktier, med yderligere 21,5 millioner dollars lovet, hvis teknologi- og produktionsmilepæle nås .

LS9 havde håbet på at sælge diesel til raffinaderier for mindst to år siden (se Fremstilling af benzin fra bakterier). I stedet har Renewable Energy Group, baseret i Ames, Iowa, til hensigt at bruge LS9-processen til at lave specialkemikalier i mindre mængder engang i de næste to år, og den har ingen umiddelbare planer om at lave biobrændstof med LS9-teknologien.

LS9 er en af ​​flere virksomheder, der er grundlagt på den forudsætning, at syntetisk biologi - avanceret genteknologi, der radikalt ændrer den måde, en organisme fungerer på - kunne bruges til at lave nye stammer af bakterier og gær, der ikke kun ville producere de almindelige biobrændstoffer ethanol og biodiesel, men også kulbrintebrændstoffer, der er næsten identiske med benzin, diesel og jetbrændstof. Sådanne brændstoffer kan bruges mere bredt end eksisterende biobrændstoffer, som typisk skal blandes med konventionelle brændstoffer eller kræver særlig infrastruktur.



Men syntetisk-biologiske virksomheder har kæmpet for at udvikle organismer, der kan lave brændstoffer til omkostninger, der kan konkurrere med olie, og de har endnu ikke produceret brændstof i stor skala. Ligesom LS9 har mange virksomheder, der tog afsted for at udnytte de gigantiske markeder for biobrændstoffer, vendt mod kemikalier, som betinger højere priser. (Det er sandsynligvis ikke nemt at bryde ind på disse markeder – de kræver ofte produkter af meget høj kvalitet, og nye aktører møder hård konkurrence fra store petrokemiske virksomheder.)

LS9 har et demonstrationsanlæg i Okeechobee, Florida, der med succes producerede diesel i lave mængder, og det underskrev partnerskaber med større virksomheder til test. Men det kæmpede for at få finansieringen til at bygge en storstilet facilitet, siger David Berry, medstifter af LS9 og investor hos Flagship Ventures. Solazyme, som bruger gensplejsede alger til at fremstille produkter af sukker, har et program til at udvikle brændstoffer til det amerikanske militær, men meget af dets kommercielle aktivitet er at fremstille olier til personlig pleje og ernæringsprodukter. Amyris, der laver en olie kaldet farnesene, der kan omdannes til diesel, sælger små mængder brændstof til busser, men har fokuseret sin forretning på at fremstille produkter som fugtighedscreme og dufte.

Mange af påstandene i forbindelse med biobrændstoffer i 2006 og 2007 var alt for optimistiske, siger professor i bioteknologi og kemiteknik ved MIT. Gregory Stephanopoulos .



Balladen, siger James Collins , professor i biomedicinsk teknik ved Boston University, er, at selvom videnskaben bag disse virksomheder var lovende, var de i de fleste tilfælde universitetslaboratoriedemonstrationer, der ikke var klar til industrialisering.

Ud over udfordringen med at designe effektive organismer, kæmper syntetiske biobrændstofvirksomheder med de høje kapitalomkostninger ved at komme i gang. Fordi brændstoffer er råvarer med lav margin, er biobrændstofvirksomheder nødt til at producere store mængder for at opnå overskud. Kommercielle anlæg kan koste i størrelsesordenen hundredvis af millioner af dollars. Nogle avancerede biobrændstofvirksomheder har kunnet sikre sig pengene til storskalaanlæg ved at gå på børsen, men nu har mange investorer surret til biobrændstoffer. Folk ønsker at se tingene valideret lidt længere og tage mere teknologirisiko af bordet tidligt. Der er ringe vilje for investorer til at betale for proofs of concept, siger Berry.

Jay Keasling , medstifter af LS9 og administrerende direktør for Department of Energy's Joint BioEnergy Institute erkender, at syntetisk-biologiske virksomheder har bevæget sig langsommere, end mange investorer havde håbet. Han advarer også mod at forvente, at bioenergi vil underbyde petroleumsbrændstoffer i prisen når som helst snart. At lave omkostningseffektive brændstoffer med gensplejsede mikrober vil kræve fremskridt inden for både videnskab og teknik, siger han. Vi kommer aldrig til at have biobrændstoffer til at konkurrere med olie på 20 dollars pr. tønde - punktum, siger han. Jeg håber, at vi har biobrændstoffer, der konkurrerer med olie på 100 dollars pr. tønde.



I teorien er kulbrinter, der kan drive fly og dieselmotorer, mere værdifulde end ethanol, som skal blandes. Men udbyttet af at omdanne sukker til kulbrinter er lavere end udbyttet for ethanol på grund af den grundlæggende kemi, siger Keasling, så økonomien afhænger mere af prisen på sukker. At få udbyttet op for at gøre dem økonomisk levedygtige er meget svært at gøre, siger han.

Keasling siger, at nye teknikker er nødvendige for at fremskynde processen med at konstruere brændstofproducerende organismer. Hvis ingeniører kunne isolere ønskede genetiske egenskaber hurtigt og forudsige, hvordan en kombination af ændringer i metaboliske veje ville påvirke en mikroorganisme, så ville design af celler være meget hurtigere, siger han. Vi skal være lige så gode til ingeniørbiologi, som vi er til ingeniørmikroelektronik, siger han. Optimering af afgrøder til energiproduktion og nye teknikker til fremstilling af billigere sukkerarter kunne også være med til at nedbringe omkostningerne.

Efter at have stiftet LS9 medstiftede Berry et andet biotekselskab kaldet Joule, der søger at afkoble brændstofproduktionen fra prisen på sukker. Det har konstrueret stammer af fotosyntetiske mikroorganismer til at producere brændstoffer ved hjælp af sollys, kuldioxid og næringsstoffer, snarere end fra sukker (se Audi støtter en start af biobrændstof og demoanlæg målretter ultrahøj ethanolproduktion).



I lyset af de udfordringer, der hidtil har præget syntetisk biologivirksomheder, beslutter nogle nye virksomheder sig fra starten af ​​ikke at lave biobrændstoffer. Faktisk første selskab at blive spundet ud af Keaslings Joint BioEnergy Institute-Lygos, baseret i Albany, Californien-har besluttet at lave et par højværdikemikalier i stedet for brændstof.

skjule