I professori di oceanografia trasformano uno strumento di ricerca in una startup che aspira CO2 dall'acqua di mare

Dieci anni fa, gli oceanografi dell’Università di Washington Julian Sachs e Alex Gagnon lavoravano in un paradiso tropicale, studiando gli impatti dei cambiamenti climatici sulle barriere coralline che circondano le remote isole della Polinesia francese.
Si sono concentrati sull’acidificazione degli oceani, che si verifica poiché l’acqua di mare assorbe gran parte dell’eccesso di anidride carbonica prodotta dalla combustione di combustibili fossili.
Gli scienziati stavano studiando gli effetti delle condizioni oceaniche previste per la fine del secolo.
Hanno ideato un sistema per estrarre l'anidride carbonica dall'acqua di mare dalle profondità dell'oceano e utilizzarla per creare condizioni più acide nel loro sito sperimentale.
La tecnologia ha funzionato bene.
Ma cosa succederebbe se invece di simulare un futuro terribile per le barriere coralline, pensavano Sachs e Gagnon, rimuovessero quantità ancora maggiori di anidride carbonica dall’oceano e la smaltissero? E se cercassero di prevenire gli effetti climatici più gravi, invece di prevederli? Due anni fa i professori hanno co-fondato Banyu Carbon, una startup con sede a Seattle che sviluppa una tecnologia per estrarre l’anidride carbonica dall’oceano, che a sua volta ne abbassa i livelli nell’atmosfera.
Lo sforzo finora sta andando a gonfie vele.
Banyu, che in indonesiano significa acqua di mare, ha raccolto 8,5 milioni di dollari dagli investitori.
Ha un accordo da 500.000 dollari con Frontier per rimuovere 350 tonnellate di anidride carbonica entro il 2026.
Ha il sostegno di programmi tra cui il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, Activate Fellows e Ocean Visions, un’organizzazione no-profit che fornisce consulenza sugli sforzi di rimozione del carbonio.
Banyu si trova in CoMotion Labs, un incubatore di startup nel campus della UW.
La piovigginosa Seattle è probabilmente meno attraente dei soleggiati tropici, ma Sachs è entusiasta di affrontare il cambiamento climatico.
"Dopo aver studiato qual è il problema, insegnare qual è il problema, essere in grado di lavorare su una soluzione – o potenziale soluzione – al problema è una benedizione", ha detto Sachs.
"È un regalo." Estrarre il carbonio dall’oceano Mentre il mondo si avvia verso temperature pericolosamente più calde, gli esperti internazionali avvertono che la rimozione del carbonio sarà essenziale per evitare i peggiori risultati climatici.
Molte startup stanno ideando approcci che estraggono il carbonio dall’aria e lo catturano.
Una delle grandi sfide, tuttavia, è che l’anidride carbonica atmosferica esiste a livelli che rendono difficile l’aspirazione efficiente.
La soluzione di Sachs e Gagnon sfrutta la capacità naturale dell’oceano di concentrare l’anidride carbonica a livelli più elevati di quelli presenti nell’aria – e altre startup stanno seguendo l’esempio.
L'organizzazione no-profit [C]Worthy elenca 19 startup impegnate nella rimozione dell'anidride carbonica dal mare.
“Le tecnologie emergenti per la rimozione del biossido di carbonio che sfruttano le vaste dimensioni dell’oceano e i processi chimici naturali sono promettenti come strumenti per ridurre il carbonio su larga scala”, ha affermato Nikhil Neelakantan, responsabile senior del programma di Ocean Visions, nell’annunciare il suo ultimo gruppo di programmi “Launchpad” che include Banyu .
Le startup stanno perseguendo strategie di rimozione come la coltivazione di alghe o l’uso dell’elettrolisi.
La salsa segreta della tecnologia Banyu è una sostanza chimica speciale chiamata “fotoacido reversibile”.
In una demo presso il laboratorio della startup, una soluzione rosso sangue del fotoacido viene agitata in una fiaschetta.
Sachs accende una luce LED che brilla nel vetro, innescando una reazione.
"Fa sì che la molecola fotoacida cambi forma", spiega Sachs.
“E quando lo farà, rilascerà protoni.
Cambierà colori.
Inizierà ad assorbire la luce in un modo diverso.” Come per un trucco di magia, il liquido sfuma rapidamente in arancione e poi in giallo pallido.
I protoni rilasciati rendono la soluzione acida.
L'effetto viene invertito quando la luce viene rimossa e la sostanza chimica si “rilassa” nella sua condizione originale, riportando la soluzione nuovamente basica.
Nel sistema di rimozione dell'anidride carbonica della startup, la luce solare attiverà la sostanza chimica e i protoni acidi fluiranno in un serbatoio di acqua di mare.
Ciò farà sì che il gas di anidride carbonica fuoriesca dall'acqua, qualcosa di simile a quanto accade in una soda altamente gassata.
Il sistema cattura l'anidride carbonica per lo smaltimento e trasferisce i protoni al fotoacido.
L'acqua di mare viene restituita all'oceano.
Il fotoacido è una sostanza chimica meravigliosa che può essere riciclata e riutilizzata per 10 giorni prima che inizi a degradarsi, e i ricercatori stanno lavorando per prolungarne la durata.
È composto da ingredienti relativamente economici e non contiene metalli difficili da trovare, tracce o elementi tossici.
E poiché il sistema ha comunque bisogno della luce solare, i cofondatori di Banyu stanno aggiungendo pannelli solari al loro dispositivo, sfruttando i raggi di luce in eccesso per produrre energia che può aiutare ad azionare le pompe e i macchinari dell'impianto.
"Assolutamente una merce" Quest'estate, il team di Banyu implementerà una versione di prova della propria tecnologia presso i Friday Harbor Labs dell'UW.
La stazione di ricerca marina sta già pompando acqua di mare per scopi scientifici e la startup prenderà una piccola parte dei propri sforzi.
Il loro obiettivo per il progetto è rimuovere un chilogrammo di anidride carbonica.
Da lì, il Banyu sta lavorando con i partner in preparazione per una dimostrazione commerciale a Port Arthur, in Texas, vicino alla più grande raffineria di petrolio degli Stati Uniti – e un’area che sta anche costruendo infrastrutture per la cattura del carbonio e lo stoccaggio geologico.
L’azienda ha sei dipendenti e dispone di fondi per pagarne almeno altri cinque.
Banyu ha raccolto due round di capitale di rischio, un round pre-seed di quasi 2 milioni di dollari guidato dalla Fondazione Grantham per la protezione dell’ambiente e un round di seed da 6,5 milioni di dollari con investitori tra cui Grantham, United Airlines Ventures, Carbon Removal Partners e ReGen Ventures.
La startup ha anche ricevuto una sovvenzione di 270.000 dollari per la ricerca sull’innovazione delle piccole imprese dalla National Science Foundation.
La tecnologia di Banyu, una volta collaudata, potrebbe essere implementata in luoghi di vasta portata, ha affermato Sachs.
Le caratteristiche necessarie sono l’accesso all’oceano e un mezzo per imprigionare il carbonio catturato in una formazione geologica o riciclarlo in un prodotto come i carburanti sostenibili per l’aviazione.
Il sistema ha bisogno anche di terra.
Si prevede che un impianto abbastanza grande da rimuovere un kilotonnellata di anidride carbonica all’anno richiederà circa 5.000 metri quadrati, uno spazio leggermente più piccolo di un campo da calcio.
E sebbene la tecnologia sia stata promettente in laboratorio, ci sono ostacoli significativi da affrontare.
Le aziende che mirano a estrarre l’anidride carbonica dall’acqua di mare devono affrontare molteplici sfide, ha affermato David Ho, oceanografo dell’Università delle Hawaii.
Ciò include il monitoraggio, la rendicontazione e la verifica accurati del volume di anidride carbonica rimossa.
Quando l’anidride carbonica viene sottratta dall’acqua di mare, l’oceano acquisisce nuova capacità di assorbirla dall’aria, ma tale quantità può essere difficile da calcolare.
Ci sono anche rischi per gli ecosistemi oceanici e la vita marina derivanti dal pompaggio dell’acqua dal mare.
Allo stesso tempo, Ho, che ha co-fondato [C]Worthy per affrontare la contabilità della rimozione dell’anidride carbonica marina, ritiene che l’approccio complessivo “abbia maggiori possibilità di scalabilità” rispetto alle strategie basate sulla terraferma.
Il più grande punto di forza di Banyu, secondo Ho, è l'efficienza energetica del suo approccio.
“La sfida per Banyu”, ha detto, “ha a che fare con il loro fotoacido e la loro capacità di farlo funzionare su larga scala ed economicamente”.
Sachs ha riconosciuto i problemi di costo e ha affermato che l'obiettivo è un prezzo di 100 o 200 dollari per tonnellata di anidride carbonica rimossa.
L’attuale accordo con Frontier costa poco meno di 1.400 dollari a tonnellata.
"A nessuno importa da dove provenga la rimozione permanente del carbonio: ogni molecola di CO2 è la stessa se puoi verificare che se ne andrà per sempre", ha detto.
“La gente comprerà solo quelli più economici.
È assolutamente una merce.
Il prezzo è tutto.”