Detta bioteknikföretags mål är att ha en växtbaserad amerikansk flagga över Vita huset

Med mellanårsvalet i backspegeln fokuserar lagstiftarna i Washington, DC på framtiden: ämnet för samtalet den här veckan är hur biotillverkning kan vara ett betydande bidrag till den amerikanska regeringens strategiska prioriteringar, inklusive säkerhet i försörjningskedjan , stödja landsbygdens ekonomier, skapa nya jobb och ta itu med klimatförändringarna. Många av de frågor som skulle kunna lösas med hjälp av syntetisk biologi kräver regeringsstödd politik. Detta understryker vikten av att lagstiftare och teknikledare sitter tillsammans vid bordet.

Denna vecka Christophe Schilling, vd för Genomatica (Geno kort sagt), framträdde inför den amerikanska senatens kommitté för jordbruk, nutrition och skogsbruk för att hjälpa till att styra politiska initiativ som ytterligare skulle främja USA:s ledarskap inom biotillverkning, samt stödja amerikanska bönder. De två huvudpunkterna på protokollet var hur den federala regeringen kan stärka USDA BioPreferred program genom att upprätthålla federala inköpskrav för biobaserade material och hjälpa storskaliga biotillverkningsprojekt genom Section 9003 Lånegaranti program. Programmet garanterar stöd för upp till 250 miljoner USD för utveckling av bioraffinaderier och biobaserade produkttillverkningsanläggningar; men antagligen är taket för lågt för kapitalintensiva projekt som är nödvändiga för att skala inhemsk biotillverkning.

Geno var ett av de första bioteknikföretagen som fokuserade på produktion av kemikalier och material. Det grundades 2000, vid den tidpunkt då den primära drivkraften för biotillverkning var produktionen av biobränslen för att etablera USA:s energioberoende. Men, som Christophe påpekade, krävde ekonomin för produktion av biobränsle extremt låga processkostnader, vilket var svårt att uppnå för det begynnande området syntetisk biologi: "Du pratar om att gå efter det svåraste först." Detta fick många företag, som Geno, att svänga från biobränslen till bulk- och specialkemikalier där de ekonomiska kraven för produktionen var lite mer avslappnade.

Genom att fokusera på rätt typer av mål kunde Geno etablera sig som ett av de första syntetiska biologiföretagen som tillverkade ekonomiskt lönsamma produkter i stor skala. De har för närvarande två kommersiella produkter: den första är 1,4-butandiol (BDO), som är licensierad för produktion av ett italienskt företag Novamont i en skala på 30,000 65,000 ton per år. Geno har också precis tecknat ett licensavtal med Cargill för att skala sin BDO-process till XNUMX XNUMX ton per år vid en ny produktionsanläggning baserad i Eddyville, Iowa. De 300 miljoner dollar biotillverkningsanläggning är ett joint venture av Cargill och HELM som kommer att tillverka biobaserade material med hjälp av insatsvaror som majs producerad i Amerikas hjärta och ge jobb i hela regionen.

Genos andra kommersiella produkt är Brontide®, en naturlig butylenglykol som bär BioPreferred-certifieringen. Denna ingrediens används i många personliga vårdprodukter och har vunnit det prestigefyllda 2020 Green Chemistry Challenge Award som ges av US Environmental Protection Agency (EPA). Företag som väljer bort att använda Brontide i sina produkter kan minska sina koldioxidutsläpp med över 50% jämfört med att använda fossilbränslebaserade ingredienser.

Båda Genos befintliga kommersiella produkter har stora marknader, vilket gör att effekten av att byta från petroleum till biobaserad produktion kan ha en reell påverkan på hållbarheten. Brontide har till exempel potential att minska globala växthusgaser med nästan 100,000 XNUMX ton koldioxid motsvarande per år, om det implementeras globalt, och eliminera användningen av 50,000 XNUMX ton acetaldehyd, en cancerframkallande och mutagen kemikalie som används i konventionella produktionsmetoder.

Den potentiella effekten, tillsammans med skalbarhet och ekonomisk lönsamhet, är de viktigaste faktorerna som Geno tittar på när de väljer produkter att lägga till sin portfölj. Till exempel Geno och UnileverUL
har lanserat en satsning på 120 miljoner dollar för att skala och kommersialisera alternativ till ingredienser som härrör från palmolja, vilket ger en möjlighet att utnyttja hem- och personligvårdsmarknaden på 625 miljarder dollar. En annan kemikalie som Geno går efter är bio-nylon, som kan användas för att tillverka hållbara vardagsmaterial, med tillämpningar från kläder till bildelar till mattor.

"När man tittar på livscykelbedömningarna för att förstå koldioxidreduktion måste man tänka på volymen på [marknaden]. Nylon, till exempel, är industrin för 22 miljarder dollar per år. Om du har avsevärda minskningar i just den branschen är koldioxidbesparingarna betydande”, kommenterade Sasha Calder, Head of Impact på Geno.

Processutvecklingsarbetet för bio-nylon är på god väg. I somras slutförde Geno tillsammans med sin långvariga samarbetspartner Aquafil första demoskala produktionen körs av flera ton växtbaserad nylon. Det tillverkade demomaterialet används för att skapa showcase-varor och få feedback med kunder innan det skalas upp till Genos tredje kommersiella produkt. Globala varumärken och värdekedjepartners är lika ivriga att ta med det förnybara drop-in-alternativet, med det första varumärket partner lululemon tillkännagav förra sommaren att de vill ersätta den petroleumbaserade nylonen i sin atletiska kläder.

Nylon används i så många produkter. Även amerikanska flaggor är gjorda av nylon. Med den nuvarande administrationen som trycker på för fler biobaserade produkter, kan växtbaserad nylon vara en grön lösning för de tusentals flaggor som köps årligen av den amerikanska regeringen: "Regeringen är den största köparen av produkter", sa Christophe. Vad det betyder för industrin är att påverkan på regeringens politik när det gäller att anskaffa material för dessa produkter är ett effektivt sätt att förbättra tillverkningskapaciteten för syntetisk biologi.

Den amerikanska regeringen har redan program på plats för att skydda inhemsk tillverkning. Till exempel har det funnits flera förslag för att säkerställa att alla federalt köpta amerikanska flaggor är USA-tillverkade. Försvarsdepartementet är redan det krävs för att köpa 100 % amerikanska flaggor, och de måste innehålla minst 50 % amerikanskt material. Om den federala regeringen stärkte sitt BioPreferred-program för att upprätthålla användningen av biotillverkade produkter, skulle dessa flaggor kunna tillverkas av helt amerikansk Iowa-odlad majs.

"Många av råvarorna som vi undersöker här i USA kommer från majsbälten i Mellanvästern, och så vårt policyprogram har verkligen fokuserat på att arbeta med representanter från dessa stater," sa Sasha.

Vid utfrågningen i USA:s senatsutskott på tisdagen uttryckte Genos vd några av branschens perspektiv och gav rekommendationer om hur regeringen skulle kunna erbjuda starkare stöd för att bygga motståndskraftiga leveranskedjor här i USA. Till exempel kan lånegarantiprogrammet stärkas genom att bli av med taket på 250 miljoner dollar. US Department of Energy (DOE) har en liknande initiativ för innovativa program för ren energi, som inte har taket och har hjälpt enormt i utvecklingen av storskaliga kapitalintensiva hållbarhetsprojekt. Den andra rekommendationen var att förkorta tidslinjen för cykelgenomgången från 18 månader. För branschen som rör sig i lätt hastighet och tävlar mot pressande frågor som klimatförändringar är det här alldeles för länge att vänta. Och om framsteg görs snabbare kan en koldioxidneutral flagga gjord med Iowa-odlad majs flygas över Vita huset inom en inte så avlägsen framtid.

Tack till Katia Tarasava för ytterligare forskning och rapportering om den här artikeln. Jag är grundaren av SynBioBeta, och några av företagen som jag skriver om, som Genomatica, är sponsorer av SynBioBeta-konferens och veckans smälta.