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Comment de minuscules micro-organismes océaniques pourraient tuer votre fourchette en plastique


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Ce n’est pas une fourchette ordinaire. Celui-ci est fabriqué à partir d’une substance de type plastique récoltée à partir de micro-organismes consommateurs de carbone de l’océan. Sérieusement.

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Mark Herrema n’a pas toujours détesté les fourches en plastique. Il lui a fallu des années pour développer ce dédain. Mais de plus en plus de preuves l’ont finalement convaincu que le plastique, sous toutes ses formes et ses formes variées, était l’une des plus grandes menaces environnementales au monde. Herrema voulait débarrasser le monde du plastique, une fourchette à la fois qui étouffait la planète.

Le catalyseur de son offensive anti-plastique est venu d’une source improbable – une vache nommée Lucy. Après avoir lu un article citant le volume spécifique de méthane émis par vache et par an (environ 600 litres contaminant l’air), Herrema a eu une idée.

«Nous voulons voir la fin de la fourchette en plastique qui ne disparaîtra jamais remplacée par un matériau naturel… que la nature comprend.»

«Si nous pouvions trouver un moyen de transformer le carbone qui serait autrement dans l’air en produits utiles», dit Herrema, «nous aurions un moyen de réduire la quantité de carbone dans l’air.»

Cette idée est devenue un principe majeur de ce que l’on appelle la «fabrication négative en carbone», qui est exactement ce à quoi cela ressemble: fabriquer des produits sans pour autant contribuer à la crise environnementale mondiale croissante. Herrema voulait non seulement créer quelque chose qui combattrait le plastique, mais aussi le retirer sans faire plus de mal que de bien.

Mais il restait deux grandes questions: comment le faire et comment le faire à grande échelle? Trouver une réponse prendrait près de 17 ans. Mais maintenant, les inventions de son entreprise sont prêtes pour le monde.

Réinventer la nature pour sauver la nature

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Des ordures en plastique débarquent en Thaïlande en janvier 2021.

MLADEN ANTONOVGetty Images

Alors que les forêts tropicales peuvent être les poumons du monde, les océans sont également un puits de carbone crucial, absorbant 25 pour cent de toutes les émissions de carbone.

Pour trouver son remplaçant en plastique, Herrema et son ami Kenton Kimmel, qui était alors étudiant en biomédecine, se sont penchés sur les publications scientifiques et ont découvert que certains micro-organismes dans l’océan mangent du méthane et du dioxyde de carbone. Plus important encore, ces organismes utilisent ensuite ce carbone pour se développer.

«Lorsqu’ils grandissent, l’une des choses qu’ils fabriquent à l’intérieur de leurs cellules est ce matériau appelé PHB», explique Herrema. «Il est fabriqué dans presque tous les êtres vivants connus, y compris le corps humain. Mais comme il est fusible, vous pouvez l’utiliser pour remplacer le plastique. »

La question est: qu’arrive-t-il à cette matière plastique?

En 2003, Herrema et Kimmel ont fondé Newlight, une société du sud de la Californie avec pour mission de capitaliser sur PHB. C’est là que le vrai travail a commencé: ils devaient trouver un système pour amener des masses de minuscules bactéries à manger un régime à base de gaz à effet de serre, puis rassembler les polymères naturels qui en résultaient. Pendant plus d’une décennie, et après de nombreux essais et erreurs, Newlight a mis en place un système qui imiterait cette conversion océanique sur terre.

Le processus consiste à remplir des réservoirs en acier de 50 pieds avec une solution d’eau salée. Des micro-organismes dérivés de l’océan sont ajoutés, puis du méthane et de l’air sont mélangés à la solution afin que les micro-organismes puissent se régaler d’un déjeuner en serre. Les créatures fabriquent le matériau PHB, après quoi les organismes sont collectés et soumis à un processus de filtration à haute pression. Ce processus sépare les micro-organismes du matériau PHB. Le résultat est ce que Newlight appelle «AirCarbon».

Le matériau est séché en une fine poudre blanche qui est chauffée dans une extrudeuse, où elle se transforme en un fil fondu. Le brin refroidi est découpé en granulés qui peuvent être traités à travers une gamme d’équipements, tout comme le plastique standard. Avec le moulage par injection, par exemple, les pastilles peuvent être utilisées pour fabriquer une variété d’articles, y compris des fourchettes en faux plastique.

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Les pastilles AirCarbon de Newlight, les éléments constitutifs de ses divers produits alimentaires et de mode.

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Herrema estime que l’aspect le plus significatif de la technologie Newlight est qu’elle aide les gens à passer des matériaux synthétiques dommageables aux matériaux naturels. Ce qui est bon pour les humains et l’environnement.

Nous connaissons les débris plastiques visibles flottant dans nos océans: les filets de pêche, les sacs en plastique, les bouteilles, les pailles et les filtres à mégots sont un problème. Mais l’analyse scientifique montre que les microplastiques – les particules dérivées de la décomposition de ces débris – sont encore pires.

Il n’y a aucun moyen pratique de nettoyer les microplastiques, et la recherche suggère que la plupart des plastiques dans l’océan jamais se dégrader complètement. Entrez AirCarbon: Le grand avantage de ce matériau est qu’il est entièrement dégradable en milieu marin. L’océan fait enfin une pause.

Joseph Greene de la California State University a noté les devoirs de Newlight. Greene est un professeur d’ingénierie qui fait des recherches sur les plastiques biodégradables depuis 2005. «J’aide les entreprises à comprendre quel est le comportement de leur matière plastique dans l’environnement marin», déclare Greene.

Greene dit que le PHA est une famille de plastiques simples, avec de très petites molécules, facilement digestibles par de minuscules animaux dans l’océan. Le matériau de Newlight, PHB, est la forme la plus populaire car ses qualités de caoutchouc le rendent plus utile. «La question est: qu’arrive-t-il à cette matière plastique? Il doit d’abord se désagréger en très petits morceaux », dit-il. «Deuxièmement, ces morceaux doivent être une source de nourriture pour les bactéries de l’océan.»

Greene dit que le PHB de Newlight a satisfait aux normes de biodégradabilité marine et que le matériau se décomposera même, bien que lentement, dans un composteur domestique. «J’ai testé ces matériaux dans un composteur de jardin et ils se sont en fait biodégradés. Pas rapidement, mais c’était mieux que d’autres plastiques biodégradables qui ne faisaient rien. »

Pratiquez ce que vous prêchez

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Usine de fabrication Newlight’s Eagle 3.

Mécanique populaire

Créer ce remplacement de plastique naturel était déjà assez difficile. Pour ce faire, tout en restant une entreprise à bilan carbone négatif, il fallait presque autant d’ingénierie ingénieuse. L’entreprise a passé beaucoup de temps à rechercher les moyens les plus efficaces d’obtenir du méthane et de l’utiliser de la manière la plus efficace.

Newlight n’a pas créé Suite le méthane pour son ingrédient de serre – au lieu de cela, il s’approvisionnait en biogaz dans des fermes laitières, des digesteurs de déchets alimentaires, des décharges et des mines de charbon abandonnées.


Sauver les océans avec … la blockchain?

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Un exemple du logiciel de suivi basé sur la blockchain de Covalent.

Covalent

La seule façon de comprendre l’impact carbone d’un article est de le suivre tout au long de son processus de production, et cela peut devenir compliqué.

«Nous voulions également donner aux consommateurs la possibilité de comprendre notre processus, ses différentes étapes et son impact carbone», explique Herrema. «Nous avons appelé IBM il y a trois ans et nous avons dit:» Hé, nous aimerions appliquer la technologie de la blockchain à nos processus et à nos produits. «»

La blockchain est un registre numérique, un enregistrement des transactions. Le système fonctionne en liant des enregistrements individuels, appelés blocs, dans une seule liste, appelée chaîne. Ces bases de données de chaîne sont connectées dans un réseau via des nœuds peer-to-peer. Les blockchains sont utilisées pour enregistrer les transactions effectuées avec des crypto-monnaies, telles que Bitcoin, et d’autres applications, telles que le suivi public et transparent des produits de Newlight.

Newlight et IBM ont mis en place une blockchain afin que toutes les entrées et sorties de leur système soient enregistrées. Les données de la blockchain créent des numéros traçables et traçables pour tout ce que fait l’entreprise. Lorsqu’ils ont un produit fini, ils ont enregistré toutes les étapes qu’il a traversées.

«En utilisant ce numéro individuel unique de blockchain, les clients peuvent voir toutes les étapes majeures du processus de production ainsi que l’heure et la date associées à celles-ci», explique Herrema, «ainsi que l’impact carbone spécifique associé au produit.»

Tout client peut insérer un numéro de produit et trouver des données dynamiques associées à l’article. «La blockchain fonctionne toujours et chaque nouveau produit a son propre numéro», déclare Herrema. «Chaque numéro est différent et chaque numéro affiche ses propres heures et dates uniques associées aux différentes étapes du processus.»


«Nous travaillons avec une entreprise qui arrive et met en place un système de captage de gaz qui capte les émissions de méthane et purifie les gaz autres que le méthane comme l’azote, le dioxyde de carbone et d’autres choses. Ensuite, ils injectent cela dans le réseau de gaz naturel », explique Herrema.

La société paie un supplément pour l’énergie renouvelable et le gaz renouvelable, et le gaz est acheminé vers l’usine de Newlight. La société affirme avoir un impact de réduction de carbone de 45000 tonnes de CO2 par an, une affirmation soutenue par SCS Global et Carbon Trust, deux cabinets indépendants de comptabilité carbone tiers. Et toutes les étapes du processus de fabrication, de l’emballage au transport, sont prises en compte.

Vendre du vert

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Un exemple de produits Covalent, tous ces produits – un étui pour iPhone, des lunettes de soleil et un sac à main – sont tous fabriqués à partir de PHB.

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Certaines des plus grandes entreprises du monde passent au vert. Apple a déclaré son intention d’être neutre en carbone d’ici 2030 et a institué six initiatives majeures vers cet effort. De grandes entreprises comme Disney, Starbucks et Nike ont également déclaré leur engagement profond pour la protection de l’environnement, mais à quoi cela ressemble reste à voir.

Le plan de match à bilan carbone négatif de Newlight vient seulement de devenir plus précis. Herrema et Kimmel avaient initialement l’intention de rendre le matériel AirCarbon directement disponible, et ils continuent d’explorer cette option. Mais d’abord, ils sont devenus son plus gros client initial en créant deux marques, Restore et Covalent.

Restore fabrique des pailles et des ustensiles réutilisables biodégradables en milieu marin, et Covalent fabrique des lunettes de soleil et des sacs à main haut de gamme – un témoignage que PHB peut être à la fois utilitaire et avant-gardiste.

«Nous voulons voir la fin de la fourche en plastique qui ne disparaîtra jamais remplacée par un matériau naturel, l’AirCarbon, que la nature comprend», déclare Herrema.

Même lorsqu’un sac à main ou une paire de lunettes de soleil Covalent devient inutilisable, il ne languira pas dans une décharge. Au lieu de cela, Newlight encourage les clients à retourner les produits usés ou endommagés, car le matériau PHB peut être fondu et reformé.

«La principale voie envisagée est que les produits soient refondus puis reformés en nouveaux produits», explique Herrema, citant un sac à main Covalent comme exemple. «Nous le transformerions probablement en un produit de type cuir alternatif, mais en théorie, vous avez la possibilité de le transformer en un grand nombre de pièces et de pièces différentes.»

Newlight étend sa propre empreinte (tout en réduisant celle du carbone) en commençant la conception et la préparation pour construire une deuxième usine, Eagle 4, et les nouveaux produits qui seront construits – ou développés – dans ses murs.

Et l’expansion est justifiée car AirCarbon est maintenant prêt pour le grand public. Ce printemps, Newlight s’est associé aux sites Shake Shack de New York, Miami Beach et Californie pour utiliser Restore pour les commandes des clients. À plus grande échelle, les magasins Target du pays commenceront à proposer des produits alimentaires Restore.

Après près de deux décennies de travail, les réflexions de Herrema sur la fourche «en plastique» ont changé. «J’ai eu un moment gênant lorsque je pense que je suis tombé amoureux d’une de nos pailles, puis je suis également tombé amoureux d’une fourchette», dit Herrema.

Espérons que le monde éprouvera des sentiments similaires.

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