недавняя МГЭИК отчет и отчет ООН об изменении климата ясно дают понять: пришло время начать работать над чем-то для борьбы с количеством CO2 в нашей атмосфере. Над этим «чем-то» работают сотни стартапов.
Некоторые из них работают над технологиями прямого захвата воздуха, например, Climeworks, которая в апреле привлекла 110 млн. долл.. Эти инженерные решения извлекают углерод из атмосферы с помощью дорогостоящего и сложного оборудования и вводят его обратно в землю для длительного хранения.
Но есть более эффективный способ улавливания углерода, который существует гораздо раньше: фотосинтез. Природные решения, как правило, сосредоточены на этом подходе; подумайте о посадке деревьев или восстановлении почвы. Их поддерживают такие некоммерческие организации, как The Nature Conservancy и American Forests.
В мире смягчения последствий изменения климата естественные решения дешевы и многочисленны, но рассматриваются как краткосрочные меры по удалению углерода, потому что большая часть углерода рискует быть выброшена обратно в атмосферу, если в лесу бушует пожар или человек рубит деревья. Инженерные решения гораздо более долговечны и поддаются количественной оценке, но они дороги и дефицитны.
Living Carbon, стартап из Сан-Франциско, вышедший из скрытого режима в марте, работает на стыке природы и инженерных решений для борьбы с изменением климата. Компания занимается генной инженерией деревьев, чтобы они могли хранить больше углерода.
«Растения обладают уникальной способностью связывать углерод из атмосферы: это фотосинтез», — сказал главный научный сотрудник Living Carbon Юмин Тао.
Стартап хочет усилить эту силу, создав деревья с более высокой способностью к фотосинтезу.
Идея состоит в том, чтобы «использовать этот естественный процесс… с дополнительным хранилищем и дополнительной долговечностью инженерного решения», — сказала генеральный директор Мэдди Холл о своей компании.
Выращивание и проектирование растений, чтобы они были больше и сильнее, не новость. Это то, что мир продовольствия и сельского хозяйства делает уже давно. Даже конкретная научная инновация, которую использует Living Carbon, — ферменты для обхода неэффективного биологического пути, называемого фотодыханием, который заставляет растения выделять некоторое количество CO.2 обратно в атмосферу, тратя впустую часть энергии, производимой фотосинтезом, — это область исследований на протяжении десятилетий. Но вместо того, чтобы использовать эти инструменты для выращивания большего количества пищи, проще и дешевле, Living Carbon превращает эту биологическую инновацию в секвестрацию углерода.
Кредиты изображений: Предоставлено Живым Углеродом
«Я был очарован этой идеей: не могли бы вы сориентировать большую часть работы по биотехнологии растений, которая специально используется для обеспечения продовольствием, не могли бы вы сориентировать ее на решение новой проблемы: удаление углерода?» — сказал Холл.
Настоящая инновация Living Carbon заключалась в том, чтобы использовать генно-инженерный процесс подавления фотодыхания, разработанный для растений табака, и внедрить его в такие деревья, как гибрид тополя и сосны Лоблолли. По словам Тао, Living Carbon встроил гены ферментов тыквы и водорослей в деревья, чтобы углекислый газ расщеплялся внутри хлоропластов и приводил к более эффективному процессу преобразования CO.2 в сахар с меньшим выбросом обратно в атмосферу. Этот процесс основан на естественном процессе, обнаруживаемом в некоторых более фотосинтетически эффективных растениях, называемых растениями С4, включая кукурузу и сорго.
«Больше фиксированного углерода означает более быстрый рост и более крупные растения», — сказал Тао. А поскольку, согласно Тао, около 50% биомассы растений составляет углерод, большие растения означают меньше углерода в атмосфере.
В исследовательской статье, которая еще не прошла рецензирование, опубликованной Living Carbon, эксперимент в контролируемой среде выращивания в помещении показал, что за пять месяцев деревья, генетически сконструированные с использованием технологии Living Carbon, увеличили надземную массу на 53% по сравнению с деревьями. контрольные растения.
Следующим шагом для Living Carbon будет проведение полевых испытаний своих генетически модифицированных деревьев. У компании есть четырехлетнее партнерство с Университетом штата Орегон для продолжения исследований своих деревьев, и в этом месяце компания начала посадку с частными землевладельцами в Пенсильвании, Джорджии и Калифорнии.
Living Carbon работает в условиях новой бурно развивающейся углеродной экономики. Он не будет зарабатывать деньги, продавая генетически модифицированные деревья землевладельцам, а вместо этого предоставит деревья бесплатно и сохранит права на углеродные кредиты, полученные от проектов посадки. Затем он может продать эти кредиты корпоративным покупателям, таким как Microsoft и Salesforce, которые имеют нулевые амбиции для своих компаний. Землевладельцы также получают долю дохода от продаж.
Такие организации, как Verra и The Gold Standard, используются для проверки, оценки и присуждения углеродных кредитов проектам. Из-за генетических улучшений, которые делают деревья Living Carbon больше и, следовательно, содержат больше углерода, они получат больше кредитов, чем проект с использованием обычных деревьев, если это останется неизменным.
«Землевладельцы прямо сейчас могут сажать деревья с элитной генетикой и расти быстрее, чем традиционные деревья», — сказал Холл. «Это ускоряет рост в целях удаления углерода».
Living Carbon также работает над сокращением выбросов CO.2 выбросы с другой стороны, найдя гены, замедляющие процесс разложения. Углерод, хранящийся в деревьях, никогда не может быть по-настоящему постоянным, потому что деревья — это живые организмы, которые в конечном итоге умрут и всегда будут подвергаться риску непредсказуемых лесных пожаров, но замедление разложения — это способ продлить жизненный цикл, уменьшив выбросы CO.2 выделяемого при этом процессе и количества легковоспламеняющихся растопок в лесу.
Кредиты изображений: Предоставлено Живым Углеродом
«Когда вы глобально снижаете скорость разложения, вы также глобально увеличиваете пул углерода в почве и дольше удерживаете этот углерод вне атмосферы», — сказал Патрик Меллор, соучредитель Living Carbon.
Компания также изучает возможность выращивания деревьев на земле, которая ранее не могла их поддерживать, например, в старых районах добычи полезных ископаемых, путем создания деревьев с более высокой устойчивостью к никелю или другим тяжелым металлам. По словам Меллора, компания Living Carbon продемонстрировала, что некоторые из деревьев в ее исследованиях имеют более высокую устойчивость к никелю и более низкую скорость разложения, но эти исследования все еще находятся на стадии тестирования роста в помещении.
Деревья — один из наших лучших и самых популярных инструментов для борьбы с климатическим кризисом. Использование человеческих инноваций для того, чтобы сделать их еще более мощными, привлекло 15 млн. долл. серии A для трехлетней компании, возглавляемой Lowercarbon Capital, Goat Capital, Prelude Ventures и другими.
«Возможность для нас использовать высокоэнергоэффективную природу биологии и делать это таким образом, чтобы навсегда улавливать углерод, — это Святой Грааль», — сказал Холл.