生物基产品:环保决胜未来


http://www.gcmag.cn  《光彩》杂志2011年第5期  [字号:  ]   [关键字:  市场商机]

作者:王振家


EcoSeaTile设计公司创始人拜尔(左)和麦金太尔



龙虾壳制成的高尔夫球


  生物基产品是指以农、林、牧、渔废弃物为原料生产的环境友好型化工产品,主要包括沼气、燃料乙醇、生物柴油和生物塑料等。日本地震后,全球资源、能源短缺状况凸显,环境污染、生态破坏愈演愈烈,发展绿色能源,走可持续发展的道路已经迫在眉睫。生物科技及绿色能源问题已经成为世界科技领域的前沿,生物基产品将在未来资源、能源领域发挥巨大的作用。本文将介绍两项最新的生物基产品。

蘑菇制成的汽车零件
  
Ecovative设计公司是一家位于纽约州格林艾兰市的初创公司,该公司正在与福特汽车公司合作开发一种由真菌制成的可降解泡沫材料,用来生产汽车保险杠、侧门和仪表盘。
  用真菌制造汽车零件的想法让人匪夷所思,然而Ecovative公司的创始人及首席科学家加文。麦金太尔称,菌丝体是蘑菇最强壮的根系,也是一种天然粘合剂,可以用来加工玉米皮或燕麦皮生产出农副产品。
  Ecovative公司的技术人员将玉米皮或燕麦皮与菌丝体混合在形状、大小不一的盘子里,然后在阴暗的仓库里放置5天,最后盘子里留下的是一种既防火又防水的泡沫材料,而不是餐桌上的美味佳肴。并且这种材料被埋进土壤,会在一个月内迅速分解。
  这项发明赢得了2011年世界经济论坛的嘉奖。蘑菇也吸引了福特公司材料研究和高级工程塑料研究技术负责人黛博拉。麦路斯基的注意。福特公司一直希望用环保材料来替代每辆汽车消耗的30磅塑料泡沫,麦路斯基为此尝试了一系列古怪的的创新材料,比如鸡毛、海藻和麦秆。几年前,福特公司生产的100万辆汽车就使用了大豆泡沫制成的坐垫。麦路斯基坦承,Ecovative公司开发的菌丝体材料更为强大,其他类似产品由于型号、形状不同,防火性能也不同,而菌丝体材料各种型号和形状都具备防火功能。
  蘑菇神话开始于2006年,那一年麦金太尔和他的室友拜尔受命于伦斯勒理工学院研制一种天然粘合剂。拜尔出生在美国佛蒙特州,童年时树林里遍地的蘑菇给他留下了深刻的印象。“如果你从木头上采摘一株蘑菇,你会发现其根系的黏性非常强。用蘑菇根粘合天然物质制成一种结实、轻型的材料,来替代导致资源浪费、垃圾如山的聚苯乙烯包装材料,这个想法时常在我脑中闪现。”公司CEO拜尔说。
  三个月的合作时间让他们成为业余的真菌学家,他们开始在麦金太尔的床下和他们住所的厨房种植蘑菇。他们试图利用光线培育没有菌盖的菌丝,却劳而无获。最后,一位菌类学专家助了他们一臂之力,帮助他们找到了满足需要的蘑菇菌种。
  于是,麦金太尔和拜尔在2007年注册了Ecovative设计公司,随后迎来了他们的大客户——世界著名办公家具品牌Steelcase,该公司每周需要采购数千块泡沫材料为家具做减震防护。Steelcase公司物流部经理丹尼斯。卡尔森在选择Ecovative公司之前,考察了其他“绿色”包装公司,却发现这些公司因为高能耗生产,导致其产品价格高昂,而只有Ecovative公司的菌丝体材料与聚苯乙烯的生产成本相同。作为一种不太贵、低能耗的包装产品,菌丝体泡沫还具备两个关键的优势:一是升级改造当地的农业废料(蘑菇根无法食用,一般会被作为废料丢掉);二是它可以在土壤中自行降解。2010年,Ecovative公司的销售额为50万美元。
  Ecovative公司赢得了商业计划比赛大奖,并获得了400万美元的奖金。基于这些奖金及联邦政府和州政府的补贴,Ecovative公司目前正在研究新的菌丝体应用产品,最新的客户包括两个电脑生产商、一个化妆品生产企业和一个葡萄酒批发商。
  2011年4月6日,戴尔公司宣布采用Ecovative公司生产的真菌体材料作为产品运输的包装,成为使用该材料包装产品的第一家技术性企业。戴尔产品部主管奥利弗。坎贝尔在博客中表示,Ecovative公司正在加紧产品测试,以保证其安全性与传统泡沫相同。
  这家“有生命的”制造企业是如何在产品创新中风生水起的呢?物理学和机械工程学科班出身的麦金太尔回答道:“创新源自于多学科交叉。”据悉,Ecovative公司共有30名雇员,他们之前的身份是养蜂人、建筑师、尿片生产企业的工人等等。而最出人意料的是欧文斯科公司(总部位于俄亥俄州的全球最大的玻璃纤维及相关产品制造商)前任副总裁宁杰里。温斯坦的最新加入,温斯坦40年的职业生涯中一直在发展聚苯乙烯产品,而这种产品正是麦金太尔极力抵制的。温斯坦通过母校美国纽约州特洛伊市伦斯勒理工学院的通讯了解到该公司,便马上以顾问和投资人的身份加入了该公司。“我也在与时俱进,我坚信这帮年轻人一定会成功。” 温斯坦说。
  麦金太尔毫不讳言自己是在挑战产值为200亿美元的聚苯乙烯泡沫塑料行业,他坚信这种时尚、环保的泡沫将在建筑绝热材料、桌椅、橱柜、冲浪板,甚至风力发电机叶片中被广泛应用。

龙虾壳制成的高尔夫球和花盆
  
现在,喜欢龙虾和高尔夫的人可以同时享用这两个不搭边的物件——这并不是说让你去高尔夫球场吃龙虾。日前,缅因大学的一位教授和他的学生用龙虾壳、天然粘合剂和一个从ebay淘来的高尔夫球模具,研制出新型的环保高尔夫球。
  最近,美国缅因州的特产——龙虾,其壳正在被用来生产各种装饰砖、三角火炉架、玻璃杯杯托、厨房操作台和桌面,而这些创新产品均源自缅因大学一个教授的发明。该教授研制了一种可降解的高尔夫球和花盆,而这种高尔夫球和花盆的材质竟是碾碎的龙虾壳粉。“以前龙虾壳都被当作垃圾丢弃,而这个创意提高了龙虾的附加值,有望成为一个新兴产业。”缅因大学化学与生物工程学教授、非营利机构龙虾研究所常务董事大卫。尼凡特说。
  尼凡特和他的学生亚历克斯。卡德尔研发的这种高尔夫球,其球心由龙虾壳粉末加一种胶状物质混合制成,其外壳是由另外一种天然萃取的可降解材料制成(由于涉及商业机密,尼凡特没有公开这种材料的名称)。这种球的形状、大小和重量与标准的高尔夫球一样,只不过这种球主要在海上或湖上的高尔夫练球场上使用——普通高尔夫球多为塑料制成,不能实现生物降解,因此国际公约禁止向海洋倾倒高尔夫球。龙虾壳高尔夫球与水接触3周就会降解,而市场上其他可降解的高尔夫球硬度及降解速度均不及该产品,并且极易损害木杆,而龙虾壳高尔夫球用铁杆和木杆来击打都没有问题。
  卡德尔是一名高尔夫球手,他和尼凡特测试了很多种球,在众多的试验品中,最终他们发现这种龙虾壳高尔夫球具备很好的性能——用铁杆击球,它可以飞出与标准球相同的距离;用木杆击的话,它会飞出标准距离的60%-70%.“我很惊讶这个球不会碎成八瓣儿,它飞得很直,我以前常打右曲球,打直球很不容易的。”卡德尔说。
  市场上其他的可降解高尔夫球,售价每只1美元;而龙虾壳高尔夫球的成本仅为19美分/只,价格优势非常明显。该大学已经递交了龙虾壳混合物的临时专利申请,尼凡特称目前一家私人公司有意购买该专利,另外缅因大学也有可能成立公司专门生产该产品。
  此外,尼凡特还研发了一种由龙虾壳混合物制成的花盆,这种花盆因高含钙率而对花和蔬菜成长非常有利。
  “把龙虾、蛤蜊等海鲜的废料变成高附加值的产品,将给海鲜产业带来巨大的经济效益。”缅因大学龙虾研究所所长鲍勃。拜尔说。拜耳称,大部分龙虾壳会被丢进垃圾场,只有少部分被制成混合肥料或动物饲料添加剂,而开发其他衍生产品的努力却经常遭遇失败,比如龙虾壳制成的饵料。因此,拜尔很高兴看到该领域有新产品出现。“这项创新大大提升了龙虾的经济价值,同时也提高了渔民的收入,并提供了更多的就业机会。”拜尔说。
  另外一家位于缅因州荒山岛的小企业EcoSeaTile公司,去年开始回收龙虾、贻贝、蛤蜊、牡蛎和扇贝的外壳,并以此生产像瓷砖一样的装饰砖,这种产品被用在家居和工业领域,在新西兰和纽约的高档装饰砖商店有售。最近,该公司增加了一条玻璃杯杯托的生产线,这种杯托在礼品店里热卖。该公司的创始人米奇。夏图称这种杯托在海滨城市很受欢迎。
  布特博公司是位于美国俄勒冈州波特兰市的一家企业,该公司目前正在生产龙虾螯形状的三角火炉架,而原料就是龙虾壳和回收的玻璃。公司CEO艾伦。布特博称,他们还利用贻贝、蛤蜊、牡蛎、扇贝和龙虾的壳与回收来的玻璃混合,生产梳妆台、家用咖啡桌、饭店餐桌等。“它们数量众多,它们是废品,它们是装饰品,我认为这是一个三赢的策略。”布特博说。






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