Perché la promessa di carburante a basso costo da Super Bugs è caduta a corto?

La società biotecnologica LS9 è stata lanciata nel 2005 con grandi ambizioni: fondata da scienziati di prim'ordine e venture capitalist di alto livello, prevedeva di ingegnerizzare geneticamente i microrganismi per produrre combustibili idrocarburici come il diesel in modo conveniente dallo zucchero.

Ma dopo nove anni e 81 milioni di dollari di investimenti, i proprietari di LS9 hanno venduto la società con sede a San Francisco il mese scorso al produttore di biodiesel Renewable Energy Group per 40 milioni di dollari in contanti e azioni, con ulteriori 21,5 milioni di dollari promessi se le pietre miliari della tecnologia e della produzione saranno rispettate. .

LS9 aveva sperato di vendere diesel alle raffinerie almeno due anni fa (vedi Fare benzina dai batteri). Invece, Renewable Energy Group, con sede ad Ames, Iowa, intende utilizzare il processo LS9 per produrre prodotti chimici speciali in piccoli volumi nei prossimi due anni e non ha piani immediati per produrre biocarburanti con la tecnologia LS9.

LS9 è una delle numerose aziende fondate sulla premessa che la biologia sintetica, l'ingegneria genetica avanzata che cambia radicalmente il modo in cui funziona un organismo, potrebbe essere utilizzata per creare nuovi ceppi di batteri e lieviti che produrrebbero non solo i comuni biocarburanti etanolo e biodiesel, ma anche combustibili idrocarburici che sono quasi identici a benzina, diesel e carburante per aerei. Tali combustibili potrebbero essere utilizzati più ampiamente dei biocarburanti esistenti, che in genere devono essere miscelati con combustibili convenzionali o richiedono infrastrutture speciali.

Ma le aziende di biologia sintetica hanno lottato per sviluppare organismi in grado di produrre combustibili a costi in grado di competere con il petrolio, e devono ancora produrre carburante su larga scala. Come LS9, molte aziende che sono partite per sfruttare i giganteschi mercati dei biocarburanti si sono orientate verso i prodotti chimici, che richiedono prezzi più alti. (Tuttavia, è improbabile che irrompere in questi mercati sia facile: spesso richiedono prodotti di altissima qualità e i nuovi arrivati ​​devono affrontare una forte concorrenza da parte delle grandi aziende petrolchimiche.)

LS9 ha una struttura dimostrativa a Okeechobee, in Florida, che ha prodotto con successo diesel a bassi volumi e ha firmato partnership con aziende più grandi per i test. Ma ha faticato a ottenere i finanziamenti per costruire una struttura su larga scala, afferma David Berry, cofondatore di LS9 e investitore di Flagship Ventures. Solazyme, che utilizza alghe geneticamente modificate per produrre prodotti dallo zucchero, ha un programma per sviluppare combustibili per le forze armate statunitensi, ma gran parte della sua attività commerciale consiste nella produzione di oli per la cura personale e prodotti nutrizionali. Amyris, che produce un olio chiamato farnesene che può essere convertito in diesel, vende piccole quantità di carburante per autobus ma ha concentrato la propria attività sulla produzione di prodotti come creme idratanti e fragranze.

Molte delle affermazioni fatte in relazione ai biocarburanti nel 2006 e nel 2007 erano troppo ottimistiche, afferma il professore di biotecnologia e ingegneria chimica del MIT Gregory Stephanopoulos .

Il guaio, dice James Collins , professore di ingegneria biomedica alla Boston University, è che mentre la scienza dietro queste aziende era promettente, nella maggior parte dei casi, erano dimostrazioni di laboratorio universitario che non erano pronte per l'industrializzazione.

Oltre alla sfida di progettare organismi efficaci, le aziende di biocarburanti sintetici lottano con l'alto costo di capitale per entrare in affari. Poiché i combustibili sono materie prime a basso margine, le aziende di biocarburanti devono produrre grandi volumi per realizzare un profitto. Gli impianti commerciali possono costare nell'ordine di centinaia di milioni di dollari. Alcune società avanzate di biocarburanti sono state in grado di assicurarsi i soldi per impianti su larga scala diventando pubblici, ma ora molti investitori si sono inaciditi sui biocarburanti. Le persone vogliono vedere le cose convalidate un po' più avanti e prendere presto più rischi tecnologici dal tavolo. C'è poca disponibilità per gli investitori a pagare per le prove di concetto, dice Berry.

Jay Keasling , cofondatore di LS9 e CEO del Joint BioEnergy Institute del Dipartimento dell'Energia riconosce che le aziende di biologia sintetica si sono mosse più lentamente di quanto molti investitori avessero sperato. Mette anche in guardia contro l'aspettativa che la bioenergia riduca presto il prezzo dei combustibili petroliferi. Produrre combustibili a costi competitivi con microbi geneticamente modificati richiederà progressi sia nella scienza che nell'ingegneria, afferma. Non avremo mai i biocarburanti in competizione con il petrolio da 20 dollari al barile, punto, dice. Spero che avremo biocarburanti in grado di competere con il petrolio da 100 dollari al barile.

In teoria, gli idrocarburi che possono alimentare aerei e motori diesel sono più preziosi dell'etanolo, che deve essere miscelato. Ma la resa della conversione degli zuccheri in idrocarburi è inferiore alla resa dell'etanolo a causa della chimica di base, dice Keasling, quindi l'economia dipende maggiormente dal prezzo dello zucchero. [Ottenere] i rendimenti per renderli economicamente sostenibili è molto difficile da fare, dice.

Keasling afferma che sono necessarie nuove tecniche per accelerare il processo di ingegneria degli organismi che producono carburante. Se gli ingegneri potessero isolare rapidamente i tratti genetici desiderati e prevedere come una combinazione di cambiamenti del percorso metabolico influenzerebbe un microrganismo, allora la progettazione delle cellule sarebbe molto più veloce, dice. Dobbiamo essere bravi in ​​ingegneria biologica quanto lo siamo in ingegneria microelettronica, dice. Anche l'ottimizzazione delle colture per la produzione di energia e nuove tecniche per produrre zuccheri più economici potrebbe aiutare a ridurre i costi.

Dopo aver cofondato LS9, Berry ha cofondato un'altra società biotecnologica chiamata Joule che cerca di svincolare la produzione di carburante dal prezzo dello zucchero. Ha progettato ceppi di microrganismi fotosintetici per produrre combustibili utilizzando luce solare, anidride carbonica e sostanze nutritive, piuttosto che dallo zucchero (vedi Audi sostiene una startup di biocarburanti e l'impianto dimostrativo mira alla produzione di etanolo ultra elevato).

Date le sfide che hanno finora afflitto le aziende di biologia sintetica, alcune nuove aziende stanno decidendo fin dall'inizio di non produrre biocarburanti. Infatti, il prima azienda di essere estratto dal Joint BioEnergy Institute di Keasling, Lygos, con sede ad Albany, in California, ha deciso di produrre alcune sostanze chimiche di alto valore, piuttosto che carburante.

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