Teknologi Koskata

Kami sangat berterima kasih atas bantuan mereka dalam terjemahan

Mengembangkan perusahaan teknologi menarik Koskata (Coskata), dengan menggunakan gas sintesis untuk memasok bakteri penghasil etanol.

Organisme anaerobik Kunci Coskata's Rapid Rise

Tidak banyak orang yang akrab dengan Coskata Inc ketika General Motors Corp mengumumkan kemitraan dengan Chicago etanol berbasis perusahaan teknologi pada bulan Januari. Sejak itu, bisnis Coskata telah berakselerasi pada kecepatan tinggi, membuat produksi etanol thermochemical dari biomassa jangka dekat kenyataan.
Jessica Sobolik

Setelah General Motors Corp mengumumkan kemitraan strategis dengan Coskata Inc at the North American International Auto Show in Detroit in January, a typical business day for Wes Bolsen, Coskata's vice president of business development, changed instantly.

Sebuah banjir pertanyaan dan kekhawatiran terjadi-banyak dari industri etanol karena relatif Coskata diketahui pada waktu itu. Plus, perusahaan mengatakan mereka dapat menghasilkan etanol dari limbah oleh dan kehutanan, dan limbah padat perkotaan-bahkan ban-untuk kurang dari $ 1 per galon, jauh lebih murah daripada teknologi lainnya. «Beberapa orang menjadi marah ketika kita berbicara tentang $ 1-per-galon biaya produksi,» Bolsen kata. «Aku tidak tahu mengapa, kecuali bahwa hal itu seperti pernyataan provokatif. Sebagian dari orang-orang telah bekerja begitu lama di arah yang berbeda. »

Itu «berbeda arah» adalah enzim berbasis cellulosic ethanol proses konversi, Coskata arah tidak mengikuti. Sebaliknya, perusahaan menghindari pretreatment mahal dari selulosa, tidak menggunakan enzim di ujung depan dan tidak berurusan dengan bubur, yang bervariasi tergantung pada kualitas bahan baku. Walaupun beberapa yang ragu-ragu, yang lain sedang mengambil pemberitahuan Coskata teknologi. «Kami punya minat dari Gedung Putih, berbagai konferensi gubernur negara bagian dan perencana,» Bolsen kata. Sejak pengumuman GM, ia diundang untuk berbicara di Konferensi Etanol Nasional, Washington International Renewable Energy Conference, Kongres Dunia tentang Bioteknologi Industri dan Bioprocessing, dan International Fuel Ethanol Workshop & Expo. Dalam semua ceramah-nya, menemukan dirinya Bolsen menjawab banyak pertanyaan ini: Bagaimana metode ini produksi etanol murah mungkin?

Origination
Kunci's Coskata proses produksi etanol adalah organisme anaerobik yang ditemukan di dasar sebuah laguna di kampus Oklahoma State University tahun lalu. Seorang pria bernama Ralph Tanner tidak hanya menemukan ini «bug,» tapi juga menemukan bahwa ketika mereka makan karbon monoksida dan hidrogen, mereka mengeluarkan etanol.

Sekitar waktu yang sama, Aaron Mandell of Cambridge, Mass berbasis GreatPoint Energi sedang mengembangkan proses untuk mengubah batubara menjadi gas sintetik melalui gasifikasi. Pada tahun 2005, ia membaca sebuah makalah yang diterbitkan oleh Tanner yang rinci penemuan dan syngas-ke-ide etanol. Mandell menelepon temannya dan rekan pengusaha Todd Kimmel dari Advanced Technology Ventures di Silicon Valley, California, Dan Kimmel dan Rathin Datta, pendiri teknologi, manufaktur dan perusahaan pemasaran Vertic Biosolvents, pergi ke Oklahoma pada awal 2006 untuk melihat tangan pertama organisme . Mereka menyukai apa yang mereka lihat. Hak diamankan Mandell lisensi teknologi, dan kelompok dengan cepat mengulurkan tangan untuk Vinod Khosla dari Khosla Ventures untuk beberapa bantuan keuangan. «Pada satu pertemuan, [Khosla] memutuskan ini [teknologi] bisa berdampak besar,» Bolsen kata. «Dia mencari teknologi yang benar-benar mengganggu. Dia melihat Coskata's feedstock fleksibilitas dan tahu itu bisa di seluruh dunia, teknologi transformatif. »

Dengan dukungan keuangan, teknologi dipindahkan dari Oklahoma ke Argonne National Laboratory, tepat di luar Chicago, di mana dimasukkan GreatPoint Energi Coskata pada bulan Juli 2006. Lima anggota staf datang di kapal, termasuk Jimmy dan Datta. Kimmel telah sejak kembali ke Advanced Technology Ventures, dan meskipun tidak Datta bekerja di Coskata penuh waktu, ia tetap kepala perusahaan petugas ilmiah.

Bolsen bergabung Coskata pada Februari 2007, bersama dengan mantan Dow Chemical Site Manager Richard Tobey. Ketika kontrak dengan Laboratorium Nasional Argonne kedaluwarsa, Bolsen mengatakan Coskata memilih untuk tetap tinggal di daerah Chicago Midwest karena memiliki bakat luar biasa pada perusahaan riset seperti Abbott Labs, Eli Lilly & Co, Dow Chemical Co dan Nalco Co Kantor dibuka pada Warrenville, Ill, A pinggiran kota Chicago, pada Mei 2007. Pada bulan Oktober 2007, perusahaan mempekerjakan Chief Executive Officer William Roe, mantan chief operating officer dari Nalco.

Perusahaan sekarang memiliki 40 orang staf, 30 di antaranya adalah mikrobiologi. «Bila Anda memiliki teknologi, Anda tidak membiarkan uang menghentikan Anda mendapatkan orang-orang terbaik,» Bolsen mengatakan, menambahkan gabungan intelek di Coskata membuat kelas dunia lembaga riset. «Kami pikir ini adalah satu-satunya high-throughput screening fasilitas. Kita bisa melihat pada organisme yang berbeda 150.000 per tahun. Beberapa di antaranya adalah mutasi dari organisme asli karena Anda ingin untuk berkembang biak untuk ciri-ciri yang bernilai lebih tinggi, produksi yang lebih tinggi, lebih toleransi terhadap oksigen dan bahan kimia, dan kekokohan. »Namun demikian, bahkan tanpa memodifikasi organisme secara genetik yang ditemukan di dasar laguna Oklahoma , Bolsen mengatakan memiliki kemampuan untuk memproduksi etanol pada skala komersial.

Proses
Rapi di balik lobi, kantor dan ruang pertemuan di Warrenville, sebuah laboratorium memungkinkan perusahaan untuk menguji teknologi pada skala pilot. Sejak kuartal pertama 2008, perusahaan telah tumbuh organisme dalam berbagai fermentors. Hal ini tidak menggunakan biomassa sebagai bahan baku, tetapi menjalankan terdampar setara dengan gas alam, limbah industri dan gas metana dari tempat pembuangan sampah melalui katalis tersedia secara komersial untuk menghasilkan gas sintesis. The syngas ini kemudian diarahkan melalui membran menyerupai ratusan sedotan di dalam empat kaki tabung plastik, yang disebut bioreactor, sebuah peralatan yang memungkinkan perusahaan untuk menghindari biaya baja stainless tinggi. Organisme ditempatkan di luar membran, tetapi karena mereka mencari karbon monoksida dan hidrogen dalam syngas, mereka menempelkan diri ke luar membran. Mereka mengeluarkan etanol, yang kemudian dibilas keluar dari tabung dengan air. Sebuah proses penyulingan memisahkan etanol dari air, yang didaur ulang.

Set-up ini memungkinkan untuk proses aliran kontinu sebagai lawan dari proses batch. Bolsen tidak akan mengungkapkan kapasitas spesifik setiap bioreactor, tapi ia mengatakan bahwa pada skala 100 MMgy, sejumlah besar membran dapat menghasilkan ribuan galon etanol per hari.

Perusahaan terus men-tweak organisme dan proses di mana organisme datang ke dalam kontak dengan syngas, semua dengan tujuan meningkatkan produksi dan menurunkan biaya. Sebagai contoh, Bolsen mengatakan perusahaan telah dipatenkan proses yang disebut uap perembesan, yang akan menggantikan proses penyulingan. Penyulingan yang diperlukan dalam etanol berbasis jagung proses karena etanol harus dipisahkan dari sisa makanan padat. However, in a gas-based ethanol/water mixture, there are no solids, making distillation unnecessary.

Dengan teknologi ini, ROE menunjukkan bahwa Coskata awalnya dimaksudkan untuk membangun, memiliki dan mengoperasikan pabrik produksi etanol sendiri. However, a 100 MMgy commercial-scale plant would mean $3- to $4-per-gallon in capital costs. Roe mengatakan Coskata kini telah memutuskan untuk lisensi teknologinya kepada perusahaan besar «dengan neraca besar» untuk meningkatkan arus kas sendiri sebelum memiliki dan mengoperasikan tanaman. «Jadi sekarang kita harus pergi keluar dan mendapatkan mitra, seperti bahan baku besar pemain yang ingin membuat etanol tetapi tidak memiliki teknologi,» kata Roe.

Commercial Peragaan
Coskata menemukan bahan baku biomas mitra secara komersial pabrik demonstrasi di Madison, Pa, mana yang kira-kira 30 mil sebelah tenggara Pittsburgh. Pada tanggal 25 April di Convention Center Pittsburgh, Pennsylvania Gov Edward Rendell mengumumkan Coskata hubungan dengan Westinghouse Plasma Corp, yang memiliki dan mengoperasikan skala pilot plasma gasifier. «Corn-based ethanol and biodiesel made from soybeans is a readily available, established technology that can bridge the transition from foreign oil to advanced fuels like cellulosic ethanol,» Rendell told a group of state legislators, government officials and company representatives, including Beth Lowery , Vice President energi dan lingkungan untuk GM. «Dengan mengurangi ketergantungan kita pada bahan bakar fosil konvensional yang mendukung biaya lebih efektif Coskata biofuel seperti produk, kami dapat membantu mengurangi dampak dari kenaikan harga BBM di pasar makanan, sekaligus memperkuat perekonomian kita dan keamanan nasional kita.»

Demonstrasi fasilitas komersial ini akan menghasilkan sekitar 40.000 galon etanol per tahun. Pembangunan desain modular sudah berlangsung oleh Zeton Inc di Burlington, Ontario. Ini akan dipasang di Madison pada awal 2009 dengan produksi dijadwalkan akan dimulai pada Maret atau April. Roe mengatakan desain modular memudahkan merelokasi decommission dan fasilitas di masa depan. Bersebelahan dengan Westinghouse, itu akan mengkonversi berbagai sumber biomassa seperti limbah kayu, oleh limbah (termasuk tebu bagasse) dan limbah padat perkotaan menjadi syngas menggunakan gasifier Westinghouse. Roe mengatakan serpihan kayu akan datang dari tenggara, bagasse akan datang dari Louisiana atau Brazil, jagung stover akan datang dari Midwest, dan switchgrass akan disediakan oleh perusahaan tanaman energi terkemuka seperti Ceres Corp Gasifier plasma, yang dikembangkan dalam kerjasama dengan NASA pada 1960-an untuk mensimulasikan pesawat ulang-alik kembali memasuki atmosfer Bumi, menghasilkan sama dengan suhu permukaan matahari (setinggi 20.000 derajat Fahrenheit). Akan panas berbagai sumber biomassa menjadi 1.800 derajat F, menciptakan syngas. Gas didinginkan hingga sekitar 100 derajat sebelum diumpankan ke organisme yang memproduksi etanol.

Bolsen menunjukkan bahwa secara teknis tidak Coskata memproduksi «cellulosic ethanol,» sebuah istilah yang akan menyarankan ekstraksi selulosa dari bahan tanaman bukan gasifikasi. Dia mengatakan jika Anda ekstrak selulosa dari tumbuhan, Anda masih memiliki persentase materi tanaman yang tersisa. Dengan gasifikasi, Coskata mengubah seluruh tanaman ke dalam syngas. Proses juga dapat mengubah ban bekas, yang tidak mengandung selulosa.

Bahan bakar yang diproduksi di fasilitas Pennsylvania akan diuji oleh GM dalam kendaraan bahan bakar fleksibel (FFVs) pada dasar membuktikan di Milford, Mich Produsen mobil bertujuan untuk jalan naik jumlah itu FFVs memproduksi dalam tahun-tahun mendatang, tapi sebelum itu terjadi, itu ingin untuk memperkuat teknologi bahan bakar secara lestari yang akan menghasilkan bahan bakar terbarukan selama bertahun-tahun yang akan datang. Ini adalah bagaimana GM ditemukan Coskata.

GM Investasi
Roe kredit GM Bolsen untuk mendapatkan perhatian. «Pada April 2007, Wes pikir ini akan menjadi ide yang baik untuk memberitahu pembuat mobil utama tahu tentang [teknologi kami],» kata Roe. «Sebagian besar mengatakan 'tidak, terima kasih.'» GM adalah sebuah pengecualian. Di balik pintu tertutup, produsen mobil berencana untuk meningkatkan FFV menawarkan hingga 50 persen dari armada pada 2012. Namun, ingin memastikan etanol akan menjadi mudah dan berkelanjutan yang tersedia untuk tahun yang akan datang. Mengenali etanol berbasis jagung mungkin bukan bahan bakar masa depan, ia menyusun sebuah daftar dari 18 cellulosic ethanol perusahaan untuk mengeksplorasi. Ketika Bolsen disebut GM, Coskata tidak ada dalam daftar.

GM dilakukan due diligence pada orang-orang sekitar 18 perusahaan untuk delapan bulan, dan seolah-olah nasib direncanakan itu, produsen mobil memutuskan untuk berinvestasi dalam jumlah yang tidak diketahui Coskata pada akhir tahun 2007. Ini adalah pertama kalinya GM telah diinvestasikan dalam sebuah perusahaan nonautomotive dalam hampir 20 tahun. «Its proses tampaknya masuk akal bagi kita,» kata Mary Beth Stanek, direktur GM lingkungan, energi dan kebijakan keselamatan. «Kami pikir semua perusahaan-perusahaan yang akan sukses, tapi kami harus bekerja dengan efisien proses yang terjangkau dan siap untuk pergi.» Pada Oktober 2007, Coskata ingin mengumumkan teknologi terbuka, tapi GM memiliki gagasan yang lebih baik. Mengapa tidak mengumumkan GM kepemilikan saham di Coskata di Amerika Utara International Auto Show, sebuah acara yang dihadiri oleh 700.000 orang? Coskata setuju, dan pada Jan 13, GM Chairman dan Chief Executive Officer Rick Wagoner memperkenalkan dunia untuk Coskata. «Kami keluar dari mode stealth GM pengumuman,» Bolsen mengatakan, menambahkan itu adalah salah satu media paling GM pengumuman tertutup. Stanek setuju. «Kami tidak menerima respon yang sangat positif dari perusahaan-image sudut pandang,» katanya. «Masuk akal untuk menyelaraskan dengan sebuah perusahaan terdepan yang dapat menghasilkan etanol dari limbah. Ini adalah keputusan yang baik. »

GM menjual sekitar 400.000 FFVs tahun lalu dan bertujuan untuk jalan naik hingga 800.000 pada tahun 2010. Pada tahun 2012, itu akan memproduksi sekitar 1 juta FFVs. Selain manufaktur, GM bekerja pada isu-isu yang terkait dengan kebijakan di Capitol Hill dan distribusi gas keprihatinan dengan pengecer untuk menjamin pasokan bahan bakar bagi para konsumen. «GM telah sukses baik dengan para retailer di seluruh negeri, seperti Meijer dan Kroger, untuk pasar E85,» Stanek kata. «Kami sedang mencari untuk mempromosikan bahan bakar. Ketika Coskata terbuka, kami akan memastikan barang akan pengecer bahan bakar. »

Dengan mengatakan bahwa, Stanek menambahkan bahwa GM tidak dalam bisnis bahan bakar. «Kita harus fokus pada produk kami, tetapi ada hal-hal yang kami ingin memungkinkan, seperti teknologi ini,» katanya. Dia menunjukkan bahwa karena membuat etanol Coskata begitu murah dan terletak lebih dekat ke pasar akhir, konsumen akan mendapatkan cukup banyak dibandingkan dengan bensin.

On May 1, GM mengumumkan investasi serupa di Mascoma Corp, perusahaan lain pada daftar teknologi cellulosic ethanol. «[Mascoma teknologi] adalah pendekatan yang berbeda tetapi dengan banyak ilmu pengetahuan yang baik,» kata Roe. «Aku memikirkan GM [investasi] sebagai bookends. Salah satunya adalah serangan yang cepat (Coskata) dan satu yang lebih jangka panjang (Mascoma). »

Future Rencana
Dengan pabrik demonstrasi pertama diletakkan dan kunci kemitraan dengan GM dipadatkan, Coskata bertujuan untuk mengumumkan skala penuh pabrik komersial, bersama pasangan baru, pada akhir tahun ini. Bolsen mengatakan tujuan berikutnya perusahaan akan memasuki pasar skala komersial melalui berbagai kemitraan, salah satunya adalah Colwich, Kan MKI berbasis Inc, mantan Bolsen majikan. «Kita sudah siap untuk mengkomersialkan,» Bolsen kata. «Kami ingin membuka 50 MMgy hingga 100 MMgy tanaman, yang akan memakan waktu dua tahun untuk membangun, dan kami bekerja di teknik sekarang.» Untuk mencapai tujuan itu, ia mengatakan MKI adalah pilihan yang jelas. «Aku tahu kualitas dan dihormati Dave MKI Vander Griend, dan itu adalah yang terbaik [perusahaan] di mengkomersilkan,» katanya. Sebuah aliansi strategis diumumkan oleh GM Vice President Troy Clark di Chicago Auto Show pada bulan Februari. Pembangunan pabrik skala komersial yang dijadwalkan akan dimulai pada tahun 2009 dan berakhir pada 2011.

Finansial, Coskata akan menjalankan putaran ketiga ekuitas dana, yang diharapkan Bolsen mengatakan akan menjadi yang terakhir sebelum perusahaan mulai mengumpulkan pendapatan. «Bila Anda sebuah perusahaan kecil, kau pengambilalihan sasaran, tapi sekarang, kita dapat merencanakan potensi penawaran umum,» katanya.

Ada juga rencana untuk menambahkan lebih banyak staf .. Awal tahun ini, Coskata menambahkan pejabat keuangan, dan juga berencana untuk menyewa Vice President of manufaktur untuk secara cepat mengkomersialkan teknologi perusahaan.

Dengan semua usaha yang dilakukan di kantor Coskata depan, Bolsen mengulangi bahwa perusahaan tidak terlalu terburu-sendiri baik. «Kami sedang dimasukkan ke dalam cahaya publik sangat cepat, tapi kami masih terfokus pada penelitian,» katanya.