Sådan hjælper du miljøet:Gør madolie til vedvarende brændstoffer

Drivhusgasser og plastaffald er målene for en USC Dornsife kemistart.

Postdoktor og Catapower Inc. -direktør Zhiyao (Yao) Lu beskriver virksomhedens teknologi som en molekylær robot, der gør vegetabilsk olie til vedvarende brændstoffer og bionedbrydeligt plast.

"Vi startede som et team af forskere, der tacklede to af verdens mest fremtrædende miljøudfordringer - den ubarmhjertige stigning af drivhusgasser og konglomerationen af ​​plastaffald i havene, "Lu sagde, med henvisning til veldokumenterede plastplaster på størrelse med Australien, der nu flyder i Stillehavet. Nærmer sig problemet som en kemiker, han ville løse begge problemer på én gang.

Catapowers momentum blev understreget i marts, da Lu's præsentation tjente den bedste USC Wrigley Sustainability Prize i 2018 på $ 7, 000. Den årlige konkurrence fremmer forretningskoncepter, der hjælper miljøet. I uger op til konkurrencen, studerende udarbejdede forretningsplaner og finpudsede deres pladser, mens tildelte mentorer hjalp dem med at omsætte deres ideer til handling.

Lu var en af ​​syv finalister, der præsenterede sin forskning for et panel af førende teknologi- og videnskabseksperter på Ronald Tutor Campus Center.

I hælene på den succes, Catapower blev valgt til National Science Foundation Innovation Corps (I-Corps) -programmet for at lære at køre en opstart, herunder kundeanskaffelse, inkorporering, licens og fundraising. USC er hjemsted for det sydlige Californiens I-Corps hub, et af otte centre i hele landet, administreres i fællesskab af California Institute of Technology og UCLA. Programmet har til formål at fremme landsdækkende innovation ved at tilskynde til oversættelse af ideer og forskning ud over laboratoriet for social og økonomisk indvirkning.

Gør madolie til brændstof

Catapower har til hensigt at opgradere madolie fra kommercielle og husholdningsfriturer til biodiesel og mælkesyre.

Biodiesel er en miljøvenlig, lavt kulstof brændstof, men dens udbredte anvendelse i tungt udstyr, flyvemaskiner, lastbiler og elgeneratorer er blevet dæmpet af de høje produktionsomkostninger. Den nye teknologi overvinder omkostningshindringen overkommeligt og bæredygtigt, Sagde Lu. Og enhver form for vegetabilsk olie kan bruges til opgraderingsprocessen.

"Så nu har vi en proces, der gør to værdifulde produkter og intet spild, " han sagde.

Den anden produktlinje udnytter polymerformen af ​​mælkesyre, en bionedbrydelig plast, der er meget udbredt i engangsartikler og bionedbrydeligt medicinsk udstyr. Saltene af mælkesyre bruges som miljøvenlige antimikrobielle midler i en række produkter fra fødevarer til kosmetik og er værdifulde råvarekemikalier.

Vedvarende brændstoffer:Flytning fra laboratoriet til noget større

Som en del af det intensive I-Corps-program, Lu kom på vej i august med sin forretningspartner og rådgiver, Professor i kemi Travis Williams, at tale med potentielle kunder, partnere og investorer. Finansiering ville gøre det muligt for Catapower at vokse fra laboratorie- og reagensglasstadium til noget meget større. Grundlæggerne sagde, at virksomheden er i forhandlinger om store kontrakter om at implementere sin teknologi i raffinaderi i 2019.

Selvom det kan virke som om tingene sker hurtigt, Lu påpegede, at han og andre USC Dornsife kemistuderende har arbejdet ihærdigt i mere end fem år for at nå så langt.

"Efter at have udviklet og testet mange generationer af forskellige katalysatorer, vi nåede endelig frem til denne - en molekylær maskine, "sagde Lu, formelt virksomhedens teknologichef. "Det fungerer millioner af gange med høj præcision, meget selektiv omdannelse af glycerolaffaldet til laktat, mens der produceres biodiesel. "

Williams, der opfordrede Lu til at tackle kommercialiseringsudfordringen oven på sit postdoktoransvar, fungerer som akademisk rådgiver, medstifter og teknisk rådgiver for virksomheden. Flere studerende i Williams laboratorium, herunder Ivan Demianets, Valeriy Cherepakhin og Talya Kapenstein, har også deltaget.

Williams lab arbejder med USC Wrigley Institute for Environmental Studies, der opererer på Santa Catalina Island og University Park campus, at skabe et demonstrationsprojekt, der giver praktiske og uddannelsesmæssige fordele.

"Fra vores perspektiv, at være i stand til at forfine biodiesel her på en ø sparer os for besværet med at finde ud af, hvordan vi kan slippe af med brugt madolie og reducerer også mængden af ​​dieselolie, vi skal bringe til øen, "sagde John Heidelberg, lektor i biologiske videnskaber ved USC Dornsife og lektor i USC Wrigley Institute.

Løser et større problem

Lu, der voksede op i det nordvestlige Kina, studerede farmaceutiske videnskaber på college, før han kom til USC Dornsife for at tjene sin ph.d. i kemi.

"Jeg har altid ønsket at yde bidrag til samfundet ved at forbedre menneskers livskvalitet og tænkte, at jeg ville arbejde med at udvikle nye lægemidler, der kunne hjælpe hundredtusinder af mennesker." Efterhånden som tiden gik, han så udfordringen i et andet lys.

"Jeg troede, hvorfor bliver så mange mennesker syge? "sagde han." Vi forurener miljøet, hvilket skader menneskers helbred. Jeg indså, at der er et meget større problem, den miljøforringelse, der truer vores samfunds bæredygtige fremtid. "