A Prometheus Materials tem uma solução para substituir um dos maiores contribuintes de gases de efeito estufa, apoio financeiro da Microsoft e um plano agressivo para aumentar rapidamente a escala.

_{By Amy Feldman, equipe da Forbes}

We amo concreto. Nós o usamos em todos os lugares: arranha-céus, data centers, telhados, calçadas, residências. O problema é que o concreto não nos ama. O seu ingrediente principal, o cimento, é a fonte de 8% das emissões mundiais de dióxido de carbono, um gás que está a aquecer catastroficamente o planeta. Mas como podemos substituir um material que é tão barato, tão durável e tão popular?

A Prometheus Materials tem uma resposta intrigante. A spinout da Universidade do Colorado está transformando algas em cimento usando um processo semelhante ao modo como os corais e as conchas se formam naturalmente. “As alterações climáticas são potencialmente um problema existencial e estamos a descobrir que a natureza pode ter-nos fornecido as chaves para uma solução”, afirma Loren Burnett, cofundador e CEO da empresa.

O Prometheus ainda está nos estágios iniciais de comercialização, com receita mínima de uma instalação de testes em Longmont, Colorado, perto de Boulder. Mas descobriu a ciência e agora está levantando o que Burnett espera que seja entre US$ 15 milhões e US$ 35 milhões em financiamento de risco (mais financiamento de projeto adicional) para construir uma fábrica de 35,000 pés quadrados para produzir pelo menos meia dúzia de variedades diferentes de produtos pré-moldados de bioconcreto, incluindo blocos, painéis e pavimentos.

Burnett espera que a combinação da produção da fábrica e uma estratégia de licenciamento que lhe permitirá vender seu material de base biológica em pó para produtores em todo o mundo a ajudará a atingir US$ 75 milhões em receitas até 2027. “A chave aqui é que iremos alavancar os grandes produtores de cimento e concreto em suas instalações de produção e distribuição”, afirma.

É um número grande, mas mesmo que o Prometheus atinja esse objectivo, será apenas uma gota no oceano para a indústria global de cimento, que ultrapassa os 300 mil milhões de dólares. Isso ajuda a explicar por que a Prometheus é uma das várias startups que agora tentam resolver o difícil problema do cimento.

Biomaçom, por exemplo, desenvolveu uma forma semelhante de cultivar tijolos e telhas de cimento com bactérias. A Terra CO2, com uma alternativa diferente de baixo carbono ao cimento, arrecadou dinheiro da Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates. A Brimstone Energy está trabalhando para comercializar cimento com carbono negativo e está construindo uma planta piloto perto de Reno, Nevada, com o apoio da empresa de capital de risco DCVC. Todos os três ganharam mais financiamento de risco do que a Prometheus, com a Brimstone levantando US$ 60 milhões, a Biomason US$ 87 milhões e a Terra CO2 US$ 99 milhões, de acordo com o banco de dados de capital de risco PitchBook.

Gates, que escreveu um livro chamado Como evitar um desastre climático, apelou à necessidade desesperada de encontrar uma alternativa mais limpa e acessível ao cimento para combater as alterações climáticas. O cimento é um grande produtor de gases de efeito estufa, tanto por causa da reação química que o cria quanto pelos combustíveis fósseis necessários para aquecer os fornos onde é produzido. “Não temos uma maneira de fazer isso que seja limpa, que não custe dramaticamente mais, mais que o dobro do preço”, ele disse ao Marketplace da NPR em 2021. “Portanto, se as pessoas pensarem que são apenas automóveis de passageiros e eletricidade, vão perder o que precisamos de fazer para chegar a zero.”

Para alinhar a indústria do cimento com o Acordo de Paris sobre as alterações climáticas, as suas emissões anuais teriam de diminuir pelo menos 16% até 2030, mesmo que a produção de cimento esteja prevista para aumentar, de acordo com um relatório de 2018 do think tank Chatham House, com sede em Londres. “Esse problema é tão grande que exigirá que todos nós tenhamos um enorme sucesso”, diz Burnett sobre sua empresa e seus concorrentes. “Para onde quer que você olhe, você verá concreto. É onipresente.”

Dias da Placa de Petri

Quatro acadêmicos da Universidade do Colorado em Boulder, Jeff Cameron, Sherri Cook, Mija Hubler e Wil Sruber – todos cofundadores e consultores da Prometheus – tiveram a ideia enquanto procuravam uma solução para um problema diferente.

Eles receberam uma doação de US$ 2.4 milhões do braço de pesquisa do Departamento de Defesa em 2017 para ver se poderiam usar a biologia para produzir estruturas de proteção em desertos e outros ambientes remotos com terrenos difíceis. “Eles sabiam que não poderiam voar em concreto porque era muito pesado e sabiam que não queriam transportá-lo de caminhão por grandes extensões de território hostil”, diz Burnett. “Portanto, se pudessem usar materiais locais para produzir estruturas reforçadas para proteger tropas e ativos militares de alto valor, era isso que queriam fazer.”

Os pesquisadores começaram a testar bactérias em placas de Petri para ver o que conseguiam descobrir. No início trabalharam com bactérias ureolíticas, que haviam sido estudado para aplicações de engenharia civil, mas acabaram mudando para cianobactérias, comumente conhecidas como algas verde-azuladas, que obtêm sua energia da fotossíntese. À medida que se aprofundavam, o Departamento de Defesa pediu-lhes que fizessem um pequeno cubo dois por dois com o material. “Aprendemos rapidamente que muitos dos desafios que tínhamos de enfrentar estavam na expansão”, diz Hubler.

Hoje, a empresa cultiva algas em tanques estreitos de 1,350 litros com água do mar artificial cheia de nutrientes, ar borbulhado para fornecer dióxido de carbono e luzes LED para imitar a luz solar. A Prometheus colhe as algas e as coloca em um tanque separado e, usando um processo proprietário, estimula o que é chamado de biomineralização – a formação de minerais em estruturas biológicas. “Esse é o nosso molho secreto”, diz Burnett. O resultado é uma pasta que seca até virar pó e combina com ligantes naturais proprietários para criar um biocimento com zero carbono. O material pode ser misturado com o material granular conhecido como agregado para formar concreto de base biológica. Os blocos finais de bioconcreto se parecem muito com aqueles feitos com o padrão da indústria, o cimento Portland.

Bug de descarbonização

Burnett, 66 anos, um empreendedor em série, fundou anteriormente cinco empresas, quatro das quais baseadas na transferência de tecnologia de uma universidade ou laboratório. Em 2011, ele criou as agora inativas e-Chromic Technologies com base em tecnologia licenciada pelo laboratório de energia renovável do Departamento de Energia para uma tecnologia de janela que refletia a radiação infravermelha de volta à atmosfera para reduzir a necessidade de ar condicionado e refrigeração. “Foi aí que fui picado pelo vírus da descarbonização”, diz ele.

Em fevereiro de 2021, o escritório de transferência de tecnologia da Universidade do Colorado conectou Burnett com os quatro professores e, no mês seguinte, eles fundaram a empresa juntos.

Os estágios iniciais de uma expansão universitária são difíceis porque os pesquisadores acadêmicos não podem usar os laboratórios escolares para trabalhos comerciais, mas arrecadar dinheiro exige mais do que apenas uma prova teórica de que a tecnologia funciona. Cameron montou um laboratório no porão de sua casa com tanques de peixes e aparelhos borbulhantes comprados em lojas de animais. “Estávamos enviando para alguns de nossos investidores amostras que eu e meus filhos realmente fizemos”, diz Cameron.

Um ano depois, a startup aumentou $ 8 milhões no financiamento de risco liderado pela empresa europeia de ciências biológicas Sofinnova Partners que incluía investidores estratégicos Microsoft o escritório de arquitetura Skidmore Owings & Merrill e gigante para telhados GAF. Isso permitiu que a Prometheus iniciasse projetos piloto.

Em um artigo do vídeo, O presidente da Microsoft, Brad Smith, chama a atenção para a necessidade de inovações em concreto para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, destacando a Prometheus e outra empresa na qual investiu, a CarbonCure. “Na Microsoft, pensamos muito sobre isso porque muito concreto vai para nossos campi e data centers”, diz ele no vídeo. Desde então, a Prometheus realizou um projeto de protótipo com a Microsoft, que constrói centenas de data centers em todo o mundo a cada ano. “Quando investimos em tecnologias emergentes, analisamos se esta será viável até 2030”, afirma Brandon Middaugh, diretor sénior do Fundo de Inovação Climática da Microsoft, observando que o prazo de 2030 do Acordo de Paris já não parece tão distante. “Vemos que o potencial existe e há um caminho para escalar para eles.”

'A borda sangrenta'

Skidmore, Owings & Merrill, o escritório de arquitetura global conhecido por arranha-céus que incluem o Burj Khalifa em Dubai, o edifício mais alto do mundo, e o One World Trade Center de Nova York, também procurava maneiras de reduzir sua pegada de carbono com novos materiais . Há quatro anos, começou a estabelecer parcerias com empresas que poderiam ajudar, diz Brant Coletta, sócio-gerente e chefe da equipa global de investigação e inovação da empresa. Na sua parceria com a Prometheus, testou biomateriais para ver se atendiam às especificações de resistência e resistência ao fogo. Trabalhando com pedreiros, construiu modelos e os deixou ao ar livre para ver o que poderia acontecer quando expostos aos elementos, depois pulverizou-os com produtos de limpeza para testes adicionais. “Estamos pressionando-os, e eles estão se esforçando, para que passem por todos esses testes e possamos começar a despejar concreto em arranha-céus”, diz Coletta. “Eles estão na vanguarda disso.”

Em fevereiro, Prometheus recebeu certificações da indústria para blocos estruturais e não estruturais, um passo importante à medida que avança para a comercialização. Skidmore, Owings & Merrill mantém peças de bioconcreto em seus escritórios ao redor do mundo para os clientes verem, e planeja exibir uma escultura em forma de espiral na Bienal de Arquitetura de Chicago neste outono. Embora isso possa parecer sofisticado, Coletta espera que o primeiro grande cliente seja um data center.

Ainda há muita coisa a acontecer para que o biocimento da Prometheus seja utilizado em projetos reais, e os riscos continuam elevados. Primeiro, precisa de angariar fundos para construir a fábrica, que espera estar operacional em 2024, e depois precisa de mostrar que consegue produzir com sucesso materiais a um preço que os clientes pagarão. Também será necessário que o seu biocimento passe por testes adicionais e convença os principais produtores de concreto a arriscarem. Burnett, que calcula que a empresa estará produzindo em sua capacidade máxima e estabelecendo acordos de licenciamento até 2025, está determinado.

“Temos que descarbonizar tanto o cimento como o aço se quisermos atingir o valor líquido zero até 2050”, diz ele. “A matemática simplesmente não funciona sem que essas duas coisas aconteçam.”

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• Fonte: https://www.forbes.com/sites/amyfeldman/2023/09/14/how-to-build-a-climate-friendly-skyscraper-start-small-petri-dish-small/