活用細菌轉化技術 實現碳排放鍊「金」術
- Kevin Chan

- 9月24日
- 讀畢需時 3 分鐘
在全球氣候變遷的浪潮之下,「淨零碳排」已從環保議題演變成各國政策與企業營運的核心目標,尤其在今天講求ESG的年代,企業積更有責任要積極減少對環境的負面影響,如減少碳排放、環境永續、污染處理等,以具環保意識的方式營運,協助創造健康、永續的生態環境。在傳統工業中,碳排放幾乎等同於生產的副產物,美國一間初創卻採用逆向思考,將碳排放視為「原料」,他們開發了一套氣體發酵技術(gas fermentation),利用特殊微生物,將工業廢氣中的二氧化碳轉化為乙醇,進而製造航空燃料、塑膠與聚酯纖維,真正做到把廢氣「鍊成」黃金!

LanzaTech共同創辦人Sean Simpson
LanzaTech的品牌故事,其實是始終兩位創辦人的失業。在2005年,Sean Simpson和Richard Forster在一間生物燃料公司工作,但後來公司倒閉,他們也跟著失業;而在待業期間,兩人在University of Waikato的圖書館,讀到一篇關於細菌將一氧化碳轉化成乙醇的學術論文。他們就構想,這篇論文是他們延續過去職業生涯的大好機會,並致力把學術論文裡實驗室的細菌移植到工業界,他們買來一批從兔子腸道中培養出的乙醇梭菌(Clostridium Autoethanogenum),從此踏上創業之路。兩人把這批細菌做了初步實驗,發現它們雖能產出乙醇,但只能吃進乾淨的一氧化碳,還要餵食昂貴的營養素維持生命。再者,失業也讓他們面對巨大的財政壓力,只好四處向親友借錢,甚至從便利商店撿回一台報廢的冰箱,把冷卻系統拆下來改造成實驗需要的設備,如是者,LanzaTech遂正式成立。
創新技術吸引龍頭巨擘青睞
LanzaTech花了兩年時間不斷做實驗,修改了細菌的基因,而這些改良菌更可以將工廠廢氣中的一氧化碳與二氧化碳當成食物,有效率地透過氣體發酵作用轉化成乙醇。而生產出的乙醇除了能製作成燃料之外,還能再進一步提煉出製作塑膠或合成布料的聚乙烯。
事實上,這項技術的關鍵在於生物轉化,微生物在缺氧環境中攝取二氧化碳,並透過代謝途徑合成有機化合物。這個過程類似於釀酒,但發酵的對象不再是葡萄糖,而是二氧化碳。LanzaTech證明這項技術的商業化潛力之後,在2006年獲得紐西蘭生物科技公司Biodiscovery投資10萬美元並提供先進實驗室;2010年更找來了Honeywell推動航空業利用生物燃料做綠色轉型的Jennifer Holmgren博士擔任行政總裁,逐步將辦公室擴展到中國、印度、英國等國家,而時至今日,這項技術已吸引許多產業龍頭關注,包括時尚品牌 Zara 和 Lululemon,兩家公司正透過 LanzaTech 的技術,生產低碳聚酯纖維,為時尚產業開創全新的永續模式。
授權生產 大減營運壓力
目前,LanzaTech的主要商業模式是「授權生產」:他們會派出工程顧問到客戶廠房,根據現場的條件搭建出適合的氣體發酵生產線。客戶只要定期在槽內加入向LanzaTech購買的氣體發酵菌「原料包」,就能將工廠排放出的廢氣轉換成一桶一桶的乙醇。這些乙醇客戶除了拿來自己用、也可以再轉賣給下游廠商,LanzaTech還能從這些再銷售的過程抽取部分比例的授權金。無疑,這種模式有很多好處,包括毋須煩惱建廠資金,有助減省管理工廠的人力資源,更不用擔心怎麼從全世界各地收集廢氣、出口、運送到自己的工廠。

英國維珍航空就採用了LanzaTech的航空燃料後,減少了70%碳排放,而美國化妝品公司Coty也讓旗下的香水品牌使用LanzaTech技術生產的乙醇,拯救了大片森林免於被改種成玉米和甘蔗; 2018年至今,LanzaTech規模日漸成長,每年減少50萬噸碳排放、生產30萬噸的乙醇,公司更於2023年在納斯達克上市,截至截稿日,公司市值已達5,790萬美元。
LanzaTech 的技術雖然創新,卻仍面臨許多挑戰。首先,氣體發酵技術的生產效率仍然較低,與傳統石化產品相比,市場價格競爭力有限。其次,雖然這項技術成功將二氧化碳轉化為燃料或塑膠,但最終這些產品仍可能在使用後釋放回大氣,無法實現真正的永久碳封存。這意味著,LanzaTech 的技術雖然減少了短期排放,但在長期減碳戰略中仍然需要其他技術的搭配。







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