Gases de efeito estufa e resíduos de plástico são os alvos de uma startup de química da USC Dornsife.

O bolsista de pós-doutorado e diretor da Catapower Inc. Zhiyao (Yao) Lu descreve a tecnologia da empresa como um robô molecular que transforma óleo vegetal em combustíveis renováveis ​​e plástico biodegradável.

"Começamos como uma equipe de cientistas enfrentando dois dos desafios ambientais mais importantes do mundo - o aumento implacável dos gases de efeito estufa e o conglomerado de resíduos de plástico nos oceanos, "Lu disse, referindo-se a remendos de plástico bem documentados do tamanho da Austrália agora flutuando no Oceano Pacífico. Abordando o problema como químico, ele queria resolver os dois problemas ao mesmo tempo.

O ímpeto da Catapower foi ressaltado em março, quando a apresentação de Lu ganhou o principal prêmio de sustentabilidade USC Wrigley de 2018 de US $ 7, 000. O concurso anual promove conceitos de negócios que ajudam o meio ambiente. Nas semanas que antecederam a competição, os alunos elaboraram planos de negócios e aprimoraram seus argumentos de venda, enquanto mentores designados os ajudaram a transformar suas ideias em ação.

Lu foi um dos sete finalistas a apresentar sua pesquisa a um painel de especialistas em tecnologia e ciência no Ronald Tutor Campus Center.

Na esteira desse sucesso, Catapower foi selecionada para o programa National Science Foundation Innovation Corps (I-Corps) para aprender como administrar uma startup, incluindo aquisição de clientes, incorporação, licenciamento e captação de recursos. A USC abriga o hub I-Corps do sul da Califórnia, um dos oito centros em todo o país, administrado conjuntamente pelo California Institute of Technology e UCLA. O programa visa fomentar a inovação em todo o país, incentivando a tradução de ideias e pesquisas além do laboratório para impacto social e econômico.

Transformando óleo de cozinha em combustível

A Catapower pretende transformar o óleo de cozinha de fritadeiras comerciais e domésticas em biodiesel e ácido lático.

O biodiesel é um produto ambientalmente correto, combustível de baixo carbono, mas seu uso generalizado em equipamentos pesados, aviões, caminhões e geradores de energia foi frustrado por seu alto custo de produção. A nova tecnologia supera o obstáculo de custo de forma acessível e sustentável, Disse o Lu. E qualquer tipo de óleo vegetal pode ser usado para o processo de atualização.

"Portanto, agora temos um processo que produz dois produtos valiosos e nenhum desperdício, " ele disse.

A segunda linha de produtos aproveita a forma polimérica de ácido lático, um plástico biodegradável amplamente utilizado em descartáveis ​​e dispositivos médicos biodegradáveis. Os sais de ácido láctico são usados ​​como agentes antimicrobianos ambientalmente benignos em uma variedade de produtos, de alimentos a cosméticos, e são commodities químicas valiosas.

Combustíveis renováveis:passando do laboratório para algo maior

Como parte do programa intensivo I-Corps, Lu pegou a estrada em agosto com seu parceiro de negócios e consultor, Professor de Química Travis Williams, para falar com clientes em potencial, parceiros e investidores. O financiamento permitiria à Catapower crescer do estágio de laboratório e tubo de ensaio para algo muito maior. Os fundadores disseram que a empresa está em negociações para grandes contratos para implantar sua tecnologia em escala de refinaria em 2019.

Embora possa parecer que as coisas estão acontecendo rapidamente, Lu apontou que ele e outros alunos de química da USC Dornsife têm trabalhado diligentemente por mais de cinco anos para chegar até aqui.

"Depois de desenvolver e testar muitas gerações de diferentes catalisadores, finalmente chegamos a este - uma máquina molecular, "disse o Lu, formalmente o diretor de tecnologia da empresa. "Funciona milhões de vezes com alta precisão, converter de forma muito seletiva os resíduos de glicerol em lactato durante a produção de biodiesel. "

Williams, que incentivou Lu a enfrentar o desafio da comercialização além de suas responsabilidades de pós-doutorado, atua como consultor acadêmico, co-fundador e consultor técnico da empresa. Vários alunos no laboratório de Williams, incluindo Ivan Demianets, Valeriy Cherepakhin e Talya Kapenstein, também participaram.

O laboratório Williams está trabalhando com o USC Wrigley Institute for Environmental Studies, que opera na Ilha de Santa Catalina e no campus do University Park, para criar um projeto de demonstração que forneça benefícios práticos e educacionais.

"Do nosso ponto de vista, ser capaz de refinar o biodiesel aqui em uma ilha nos poupa do trabalho de descobrir como nos livrar do óleo de cozinha usado e também reduz a quantidade de combustível diesel que precisamos trazer para a ilha, "disse John Heidelberg, professor associado de ciências biológicas da USC Dornsife e diretor associado do Instituto Wrigley da USC.

Resolvendo um problema maior

Lu, que cresceu no noroeste da China, estudou ciências farmacêuticas na faculdade antes de vir para a USC Dornsife para obter seu doutorado. em química.

"Sempre quis contribuir para a sociedade melhorando a qualidade de vida das pessoas e pensei em trabalhar no desenvolvimento de novos medicamentos que pudessem ajudar centenas de milhares de pessoas." Com o passar do tempo, ele viu o desafio sob uma luz diferente.

"Eu pensei, por que tantas pessoas estão ficando doentes? ", disse ele." Estamos poluindo o meio ambiente, que está prejudicando a saúde das pessoas. Percebi que há um problema muito maior, a deterioração ambiental que ameaça o futuro sustentável de nossa sociedade. "