science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een startup laten groeien met een grote impact van een kleine schimmel

Chain Reaction Innovatie-ondernemers Justin Whiteley en Tyler Huggins werken samen met Argonne-wetenschapper Meltem Urgun-Demirtas in een laboratorium van de Energy Systems Division om afstembare, hoogwaardige poreuze koolstof uit schimmels. Krediet:Argonne National Laboratory

Ondernemer Tyler Huggins groeide op in het landelijke Montana in een familie van houthakkers en mijnwerkers. Maar hij wilde een grotere impact hebben op de samenleving als geheel, dus besloot hij een startup te starten. Hij heeft veel opties bekeken, maar ze hadden gewoon niet de impact waar hij naar verlangde.

Tot hij Justin Whiteley ontmoette, een collega-ondernemer die had gewerkt aan het bouwen van batterijtechnologie van de volgende generatie in de buurt van Silicon Valley. Het paar vormde Emergy. Het combineerde Huggins' milieutechnische vaardigheden en de wens om de natuur te beschermen waarin hij opgroeide met Whiteley's technische efficiëntie en commercialiseringsmentaliteit.

De samensmelting van achtergronden en vaardigheden leidde tot een manier om de fabricage van een van de meest gebruikte materialen in onze economie te herontwerpen - poreus, of geactiveerd, koolstof – om het duurzaam te maken, beter presteren en goedkoper te produceren. De opnieuw ontworpen poreuze koolstof heeft toepassingen voor water- en luchtfiltratie, chemische productie, mijnbouw, energie opslag, en conditionering van aardgas en biogas.

"Conventionele koolstofmaterialen worden geproduceerd met behulp van niet-hernieuwbare bronnen zoals steenkool en energie-intensieve processen die een hoge kosten- en ecologische voetafdruk met zich meebrengen en uiteindelijk resulteren in ondermaatse prestaties. In plaats daarvan, we hebben een manier ontwikkeld om de efficiëntie van een levend organisme te gebruiken om koolstof uit schimmels te kweken, het produceren van geavanceerde structuren die op een andere manier moeilijk zouden zijn en die kunnen worden afgestemd op een specifieke toepassing, ' zei Huggins.

Emergy's gepatenteerde koolstof heeft een ongelooflijk hoog oppervlak, waardoor het een enorm absorberend materiaal is. De nauwkeurige controle over hoe het organisme groeit, maakt manipulatie mogelijk om het op verschillende manieren voor de industrie te laten functioneren.

"Omdat we nauwkeurige controle hebben over hoe het organisme groeit, door het organisme te veranderen en niet het productieproces, we kunnen een verscheidenheid aan materialen voor een hele reeks toepassingen in één enkele faciliteit kweken met behulp van één enkele proceslijn, ' zei Whiteley.

Huggins en Whiteley lanceerden hun startup terwijl ze postdocs waren aan de University of Colorado-Boulder en verhuisden in januari naar het Argonne National Laboratory van het Amerikaanse Department of Energy nadat ze een plek hadden verdiend in Chain Reaction Innovations, het nieuwe programma van het lab om cleantech-innovatie door groeiende ondernemers te versnellen.

Een monster van Emergy's gepatenteerde bio-ontworpen poreuze koolstof. Krediet:Argonne National Laboratory

Chain Reaction Innovations geeft innovators toegang tot Argonne's diepe netwerk van 1, 600 multidisciplinaire onderzoekers en ingenieurs en unieke tools, inclusief de Mira-supercomputer en de meest energierijke röntgenbron van het land, de geavanceerde fotonbron. Door een samenwerking met mentororganisaties, het Polsky Center aan de Universiteit van Chicago en de Purdue Foundry aan de Purdue University, CRI-deelnemers krijgen ook hulp bij het ontwikkelen van bedrijfsstrategieën, het uitvoeren van marktonderzoek en het vinden van langetermijnfinanciering en commerciële partners.

"Ik heb in verschillende batterij-R&D-faciliteiten gewerkt voor een verscheidenheid aan batterij-startups. Een ding dat ik zag was dat de technologie waar ik altijd aan werkte nooit echt commercialiseerbaar was. Het was altijd erg interessant, " zei Whiteley. "Maar toen ik dit nieuwe biologisch verkregen poreuze koolstofmateriaal ontdekte, Ik zag een materiaal dat meteen op de markt kon worden gebruikt."

in Argonne, Emergy zette een productieproces op bench-scale op en profiteerde van de multi-miljoen dollar karakteriseringsapparatuur en toonaangevende wetenschappers om hun prestatiestatistieken te helpen bereiken, waaronder het verbeteren van de porositeit met 25 tot 100 procent en de integratie van edele metalen op nanoschaal in de groeiende schimmels.

"Dit is een bemoedigende mijlpaal voor ons, " zei Whiteley. "Het opent toepassingen."

Emergy heeft zich de afgelopen maand voorbereid op het kweken van kilogrammen van zijn gepatenteerde koolstof voor een pre-commerciële herfsttest met een toonaangevend multinationaal bedrijf. Emergy hoopt soortgelijke tests op te zetten in verschillende industrieën.

De expertise van Argonne Principle Environmental Engineer Meltem Urgun-Demirtas was de sleutel tot het identificeren van het optimale opschalingsproces voor Emergy's technologie. Urgun-Demirtas is al 20 jaar bezig met het opschalen van bioprocessen en kwam overeen om samen te werken met Emergy vanwege de complementariteit in hun onderzoek.

"Mijn doel is om Emergy te helpen het proces op te schalen, zodat het een commerciële partner kan krijgen, "Zei Urgun-Demirtas. "Dit helpt me ook om de industrie te laten zien dat we de vaardigheden en opschalingsfaciliteiten in Argonne hebben om elk proces op te schalen."