Joule Unlimited, Inc.

Возобновляемое топливо

Акционеры портфельной компании 
Flagship Ventures, РОСНАНО и другие венчурные инвесторы

Технологическое направление 
Возобновляемая энергетика и энергоэффективность

Место размещения производства 
Штаб-квартира: Бедфорд, штат Массачусетс, США
Демонстрационная установка: Хоббс, штат Нью Мексико, США

Год начала инвестирования:  2011

Общий бюджет проекта
17,92  млрд рублей
Доля РОСНАНО
1,10  млрд рублей

Разработка технологии промышленного производства этанола, компонентов дизельного топлива и других жидких углеводородных продуктов путем переработки углекислого газа генномодифицированными цианобактериями под воздействием солнечного света

Joule Unlimited — компания-стартап, работающая в на стыке двух направлений — энергоэффективности и биотехнологий. Joule Unlimited осуществляет исследования в области генной инженерии цианобактерий, разрабатывает и коммерициализирует технологию промышленного производства этанола и дизельного топлива. Компания основана в 2007 году компанией Flagship VentureLabs. Штаб-квартира компании расположена в Бедфорде, штат Массачусетс, США, и является дочерней компанией Joule Global Holdings B. V.

Технология производства базируется на использовании генно-модицированных бактерий в качестве клеточных фабрик по производству конечного продукта. В одну из разновидностей цианобактерий вносятся направленные изменения генома, которые в заданным образом изменяют метаболизм бактерии — при поглощении углекислого газа бактерией будет производиться уже не кислород, а требуемые углеводороды (например — этанол).

Такой подход к производству этанола и дизеля значительно отличает компанию Joule Unlimited от многих конкурентов, производящих аналогичные продукты путем ферментативной переработки биомассы (кукуруза, отходы сельского хозяйства, древесные щепки). Одним из преимуществ технологии Joule Unlimited является полная независимость от наличия биомассы; наоборот, технология Joule Unlimited позволят получать полезный продукт, утилизируя парниковые газы.

Сфера применения

  • Промышленное производство биоэтанола и биодизеля

Основные потребители

  • Топливная и химическая промышленность

Конкурентные преимущества

Несмотря на то, что технология находится на стадии разработки, уже сейчас возможно перечислить ряд преимуществ.

  • Отсутствие зависимости от биомассы (feedstock — древесные щепки, отходы сельского хозяйства), изменения цен и объемов поставки которых значительно влияют на все существующие сейчас промышленные технологий производства аналогичных продуктов.
  • В качестве сырья Joule Unlimited использует углекислый газ (CO2), промышленные выбросы которого оказывают высокую нагрузку на экологию.
  • Другими ресурсами, необходимыми для производства углеводородов по данной технологии являются неаграрная земля, непитьевая вода (в том числе сточная или соленая), энергия солнечного света и электричество.
  • Отсутствуют видимые ресурсные ограничения для масштабирования данной технологии.

Таким образом, в случае успеха, данная технология способна существенно снизить нагрузку на экологию, не потребляя при этом используемые сельским хозяйством ресурсы.

Этанол или дизельное топливо, производимые с помощью данной технологии являются стандартизированным товаром. Их свойства хорошо известны, а рынки высоко развиты и глобальны. В то же время данная технологическая платформа, возможно, позволит в будущем производить не только этанол и компоненты топлива, но и ряд других продуктов, биологическое происхождение которых будет играть ключевую роль при для покупателя.

В основе разрабатываемая компанией Joule Unlimited технологии лежит синтетическая биология — метаболическая инженерия цианобактерий (одноклеточные сине-зеленые водорослей) для производства этанола, дизельного топлива на основе н-алканов.

Joule Unlimited обладает сильной командой исследователей по созданию генно-модифицированных штаммов бактерий. Ключевым направлением исследований данной научной команды, в первую очередь, является разработка штаммов цианобактерий, способных эффективно производить конечные продукты. Целями компании является производство 25 000 галлонов этанола и около 15 000 галлонов дизельного топлива с 1 акра в год (примерно 23,5 литра этанола и14 литров дизельного топлива с 1 квадратного метра в год).

Кроме максимизации производительности полезного продукта штаммами-продуцентами, данная команды проводит исследования по повышению стойкости таких генно модифированных бактерий к широкому спектру внешних факторов — перепад суточных и сезонных температур, кислотности среды — ph фактора, солености, широком диапазоне плотности потока солнечной энергии, способность противостоять биологической контаминации др.

Кроме создания штамма-суперпродуцента для успешной коммерциализации технологии необходимо разработать биоректор и дизайн промышленной установки, которые обеспечивают устойчивость и повторяемость всего процесса выработки полезной продукции при минимальных капитальных и операционных расходах. Решение такой инжиниринговой задачи осуществляется на площадке компании в Хоббс, штат Нью Мескико, США, на которой еще в 2012 году Joule Unlimited запустил первую версию демонстрационной установки.

На данный момент технология находится в стадии завершения исследований и начала тестирования технологии в реальных условиях. Компания обладает 30 зарегистрированными патентами и 113 патентными заявками.