Mais de 20 milhões de pessoas embarcam em navios de cruzeiro a cada ano para desfrutar de um pouco de descanso e relaxamento. Os viajantes sortudos aplicam protetor solar liberalmente antes de tomar sol no convés, enquanto o intrincado maquinário do navio avança, impulsionando o navio em direção a destinos desconhecidos.

Agora, uma empresa start-up da Universidade de Delaware, chamado RiKarbon, Inc., pode haver uma maneira de tornar essas duas atividades mais verdes.

Os pesquisadores da RiKarbon estão combinando restos de plantas e óleos naturais, através da química, para projetar um óleo de base biológica que pode ser usado como uma alternativa renovável aos recursos típicos à base de petróleo usados ​​em tudo, desde loções para a pele populares e protetores solares a lubrificantes para transporte, agricultura, processamento de alimentos e produção de energia hidrelétrica, entre outras coisas.

O óleo ecológico é feito de aproximadamente 50 por cento de biomassa, como gramíneas, cascas de milho e lascas de madeira, e 50 por cento de óleo de cozinha comum, como óleo vegetal ou de coco.

“Se pudermos usar fontes renováveis, vai minimizar a pressão sobre o petróleo, ao mesmo tempo que reduz nossa pegada de carbono e cria um uso sustentável para enormes quantidades de biomassa disponível, "disse o fundador da RiKarbon, Basudeb Saha. De acordo com um relatório do Departamento de Energia dos EUA de 2016, mais de 130 milhões de toneladas secas de biomassa de recursos residuais ficam sem uso a cada ano.

Cosméticos mais ecológicos

O foco na indústria de cosméticos é sustentado pelos ingredientes potencialmente prejudiciais incluídos em loções para a pele e protetores solares populares para fornecer proteção solar aprimorada e outros benefícios. Quando lavado com água, ingredientes que não são solúveis em água criam poluição em nossos cursos d'água que podem ser prejudiciais ao meio ambiente. Por exemplo, resíduos de filtro solar lavados no oceano podem afetar o desenvolvimento de organismos marinhos, como caranguejos-ferradura, e prejudicar ecossistemas frágeis encontrados em recifes de coral.

O interesse do consumidor em reduzir ingredientes prejudiciais ligados a questões de saúde, em favor de mais seguro, ingredientes renováveis, também está impulsionando mudanças.

"Raramente lemos qualquer informação sobre os produtos que usamos, "disse Saha, que também é diretor associado de pesquisa no Centro de Catálise liderado pela UD para Inovação de Energia (CCEI). "Somos todos ignorantes sobre o que realmente está dentro deles, mesmo que façamos questão de usar protetor solar quando vamos à praia e outros lugares. Se pudermos usar nosso produto para substituir os ingredientes prejudiciais, podemos ajudar o meio ambiente e servir ao consumidor. "

Aplicações em lubrificantes

Uma área emergente de uso da tecnologia amiga do ambiente da RiKarbon está nos lubrificantes - uma indústria de US $ 60 bilhões. Lubrificantes são usados ​​para manter os rolamentos, engrenagens, propulsores, motores e outras peças mecânicas funcionando perfeitamente em tudo, desde navios a turbinas eólicas, aviões, automóveis e equipamentos agrícolas.

"Há uma grande necessidade de lubrificantes ambientalmente aceitáveis ​​para aplicações onde produtos à base de petróleo podem levar a desafios ambientais cuja limpeza é cara, "Saha disse.

De acordo com um relatório de 2011 da Agência de Proteção Ambiental, até 16 milhões de galões de lubrificantes de petróleo por ano são acidentalmente lançados no oceano devido a vazamentos e descarte descuidado de lubrificantes de embarcações marítimas, navios de cruzeiro e turbinas de produção de energia hidrelétrica. Isso é 1,5 vezes a quantidade de óleo derramado no desastre do Exxon Valdez de 1983, onde um navio-tanque atingiu um recife em Prince William Sound, no Alasca, despejando 11 milhões de galões de petróleo bruto na água. Os efeitos ambientais prejudiciais sobre os organismos marinhos e ecossistemas frágeis são significativos, causando crescentes preocupações e estimulando a busca por alternativas mais seguras.

RiKarbon

A startup cresceu a partir do trabalho de Saha na CCEI, um centro de pesquisa de fronteira de energia localizado na UD e financiado pelo Departamento de Energia, que se concentra em tecnologias de energia renovável derivadas de biomassa não alimentar.

"Na última década, A CCEI e outros no negócio de conversão de biomassa em produtos químicos têm desenvolvido o que é conhecido como 'materiais drop-in' que podem ser usados ​​como um substituto direto para produtos convencionais obtidos a partir do petróleo, "disse Saha." Mas o processamento de biomassa é caro, então os métodos devem ser economicamente viáveis ​​para serem adotados. "

Biomassa é material vegetal que foi decomposto de sólido em líquido. Blocos de construção de biomassa, Contudo, são pequenas moléculas que contêm apenas alguns átomos de carbono. A fim de substituir as moléculas de alto teor de carbono encontradas em óleos cosméticos ou lubrificantes, essas moléculas de baixo carbono devem ser "acopladas" ou costuradas para criar fontes renováveis, produtos de alto desempenho que oferecem uma grande recompensa sobre seus pares baseados em petróleo em termos de aplicações, toxicidade e efeitos ambientais.

Na RiKarbon - o que significa revolucionar o carbono - a equipe de pesquisa combina moléculas de carbono de óleos naturais, como óleo vegetal ou de coco, com aqueles de material vegetal, conhecido cientificamente como biomassa lignocelulósica, de palha de milho, gramíneas ou árvores por meio de uma reação eficiente em termos de energia para criar moléculas maiores. Os pesquisadores usam novos catalisadores para acelerar as reações químicas que lhes permitem juntar o carbono disponível dessas moléculas e usá-lo para algo novo, nesse caso, o óleo renovável.

O produto físico parece água, mas na verdade é um óleo viscoso que se mistura facilmente com outros aditivos, proporcionando uma vantagem sobre os óleos à base de petróleo. O processo que a RiKarbon desenvolveu é flexível, também, permitindo que óleos renováveis ​​com estruturas e propriedades distintamente diferentes atendam a uma ampla gama de especificações.

A equipe recebeu recentemente $ 150, 000 em financiamento do Programa de Transferência de Tecnologia de Pequenas Empresas (STTR) da Administração de Pequenas Empresas dos EUA - Departamento de Energia, uma injeção que permitirá à equipe trabalhar no desenvolvimento de lubrificantes ambientalmente aceitáveis ​​para energia hidrelétrica, uma fonte de produção de eletricidade com baixo teor de carbono.

Suporte UD é a chave para o sucesso de uma startup sustentável

Fazer uma startup decolar não é uma jornada solo. Exige mais do que uma ideia e uma determinação para levar pesquisas de laboratório acadêmico para o mercado, Saha disse, apontando muitos outros em todo o campus e no estado que apoiaram o sucesso da RiKarbon nos bastidores.

Participando do programa Blue Hen Proof-of-Concept do Horn Entrepreneurship, por exemplo, ajudou a equipe da RiKarbon a se conectar com outras pessoas para aprender sobre a criação de uma empresa iniciante, refinar suas habilidades de apresentação e se inscrever para participar do programa Innovation Corps (I-Corps) da National Science Foundation (NSF), que ajuda cientistas e engenheiros que têm tecnologias com potencial para crescer do laboratório da universidade para a comercialização. Armado com $ 50, 000 em financiamento NSF, a equipe RiKarbon participará do I-Corps no inverno de 2019.

Em seguida, houve as longas discussões com profissionais de transferência de tecnologia no Escritório de Inovação Econômica e Parcerias da UD, onde Saha se atualizou sobre as divulgações de invenções, patenteabilidade, licenciamento e o valor da tecnologia no mercado. O Centro de Desenvolvimento de Pequenas Empresas de Delaware auxiliou a equipe da RiKarbon, também, no desenvolvimento de seu site, realização de pesquisas de mercado e compreensão da logística de negócios. Finalmente, a $ 50, Prêmio Prova de Conceito de Empreendedor (EPoC) do Delaware Bioscience Center for Advanced Technology, apoiado pelo estado de Delaware, ajudará a RiKarbon a expandir a descoberta de novos produtos.

"Sem toda essa ajuda, RiKarbon não estaria onde está hoje, "disse Saha.

Atualmente, A Saha está trabalhando com várias empresas para avaliar e testar óleos renováveis ​​de base 100% biológica nas formulações de produtos atuais usadas em produtos de cuidados pessoais e aplicações de lubrificantes. Até aqui, o feedback inicial foi positivo, e as coisas não parecem diminuir tão cedo.

“Contratamos dois funcionários, alugou espaço na incubadora STAR Campus da UD e está considerando maneiras de expandir o produto, "disse Saha.

Em outro trabalho, A Saha está trabalhando em tecnologias para abastecer a indústria da aviação com biocombustíveis. Ele foi recentemente nomeado para o Comitê Consultivo Técnico de Pesquisa e Desenvolvimento de Biomassa (TAC), um consórcio de bioenergia composto por especialistas no assunto e tomadores de decisão de agências estaduais e federais, onde ele espera contribuir com informações sobre as necessidades futuras de bioenergia, de olho na bioeconomia.