構建有毒的白東西美國企業(yè)家用蘑菇造環(huán)保包裝取代白色垃圾塑料袋

構建有毒的白東西美國企業(yè)家用蘑菇造環(huán)保包裝取代白色垃圾塑料袋

聚苯乙烯是一種常見的建筑材料，但尚未發(fā)現已知的有機化合物可以分解。垃圾填埋場中約有30%的廢物為聚苯乙烯。兩位美國佛蒙特州的年輕企業(yè)家決定改變這種狀況。他們計劃將菌類和農業(yè)垃圾結合,創(chuàng)造出廉價、堅固、容易降解的包裝材料,取代聚苯乙烯。埃本·拜爾有一個目標:他想要消除聚苯乙烯包裝工業(yè)。在這位來自美國佛蒙特的26歲年輕企業(yè)家看來,問題在于,這種被廣泛使用的材料太頑固,沒有任何已知的有機體可以將其降解。它污染海洋,塞滿垃圾填埋場,美國垃圾填埋場中有約30%的垃圾為聚苯乙烯。自從173年前愛德華·西蒙發(fā)明聚苯乙烯以來,它一直是石油工業(yè)一種高利潤的副產品,每年產量高達幾百萬噸。但是,拜爾決心改變這一切。他計劃用蘑菇取代聚苯乙烯。通過將菌與農業(yè)垃圾相結合,創(chuàng)造出一種廉價、耐用并且可降解的材料。拜爾希望以此幫助消滅一個全球產值達到200億美元的破壞環(huán)境的產業(yè)。這是一個野心勃勃的計劃,但他所創(chuàng)建的公司EcovativeDesign已經結交了眾多強大的朋友,在達沃斯世界經濟論壇上被表彰為技術先鋒,吸引到美國環(huán)保署、國家科學基金會、美國農業(yè)部及私人風險投資公司的數百萬美元的投資。Ecovative位于格林島鎮(zhèn)的一個綜合工業(yè)中心,距離紐約倫斯勒理工學院大約15公里。4年前拜爾曾在該校學習,并開始創(chuàng)業(yè)。這個地方看上去似乎不像是新技術公司,但又和環(huán)境非常的融洽:相比硅谷的IT產業(yè),Ecovative和周圍的工業(yè)時代的鄰居,比如道路盡頭的霍尼韋爾工廠,更加相似。拜爾創(chuàng)造的是一種新型制造業(yè)——以蘑菇孢子為基礎的泡沫包裝帝國。拜爾喜歡將聚苯乙烯叫做“有毒的白東西?！闭驹贓coative的生產線前面,他指出,每生產0.02立方米聚苯乙烯需要1.5升石油。而Ecovative的生產從農業(yè)垃圾開始。拜爾面前的3個巨大不銹鋼儲料器里面裝著軋棉碎屑、稻殼、蕎麥殼(作物加工后留下的垃圾)。這些稻草色的材料被放到傳送帶上,經過一個蒸汽凈化裝置消滅霉菌、細菌和昆蟲,然后在與孢子菌絲混合。兩名身穿白大褂戴著橡皮手套和無菌帽的女工將混合材料裝進塑料模具內。模具的形狀格式各樣,最后的成品有的用來包裝電腦,有的用來包裝葡萄酒或是辦公家具零件。然后,它們被放置在多層的金屬架子上。剩下的工作將交給菌絲來完成?！八鼤r業(yè)垃圾中釋放一種物質,這是它分解纖維素的方式,”拜爾解釋說,“它吸收纖維素進行消化,將其轉化成一種聚合物。我們所做的就是利用這種機體充當膠水;一種能夠填滿模具中的每個縫隙和角落的有生命粘合劑。在接下來5天時間里,隨著逐步滲透,菌絲將消耗大部分有機材料,將剩余部分用比人類發(fā)絲還細很多倍的細絲包裹起來。打開模具,成品看上去像是夾帶著碎杏仁的白巧克力。它摸上去軟軟的,像蘑菇,但相當堅韌。通過改變基材混合物,加文·麥金泰爾是公司首席科學家兼拜爾的生意伙伴,他解釋道,可以調整泡沫的強度和彈性。加多軋棉碎屑可增加隔熱性能,加多稻殼可增強防火性能?！澳憧捎脟姛魧λM行燒烤,”麥金泰爾說,“它不會燃燒。”每立方厘米的EcoCradle泡沫包含4.8千米的菌絲纖維,它們的生成無需耗費一點能源。“這種有機體完全不挑食,”拜爾說,“我們可以用幾乎任何木質素纖維做基礎材料。”這包括鋸屑、紙漿甚至龍蝦殼。這是公司產品的優(yōu)勢所在。EcoCradle的生產過程無需化石燃料,而且可完全降解為堆肥。當它完成包裝的使命后,你可以將它扔進花園。90天內,它將自行完成降解。“你再看聚苯乙烯泡沫塑料,”麥金泰爾說,“它源自一種在地球上已經有6500萬年歷史的材料;再看一塊紙板,它來自生長了七八年的樹木;我們利用菌的自然作用,在5至7天內將垃圾變成包裝材料。從原材料到最終成品,我們比世界上任何人都要快?！毕窈芏喾鹈商啬泻⒁粯?拜爾在他家的楓蜜農場上長大,為了采集楓蜜,每年冬天他都要在楓樹干上打洞?！俺汕先f個洞?！闭窃跅鳂淞掷?他第一次認識菌絲?！澳銦o意中踢到一塊木頭,發(fā)現下面有一種白色的有彈性的物質將樹葉粘黏在一起”他解釋說,“當時我對此并沒有多想,后來上大學后,在開始思考粘合劑時它突然就從頭腦中冒了出來?！碑敃r,拜爾正在攻讀高級工程學課程。他的老師對于他的作品——一座沒有移動部件的風力渦輪機,評價很差。自尊心受傷的拜爾決定另辟蹊徑。假如可以誘使菌絲“編織”成一層絕緣泡沫,那種鑲在墻壁里面用于隔熱的絕緣材料?他的教授考慮了一下這樣做的可能性。拜爾的興趣被調動起來,他第二年又重新申報了相同的課程。拜爾找到同學麥金泰爾幫忙。兩人一起研究了4年。他們的背景相似。麥金泰爾生長在長島,一座叫雅普漢克的小鎮(zhèn)。他的母親是一名生物學家,父親是一名機械工程師。兩人都喜歡徒步旅行。麥金泰爾提議用從網上購買的迷幻蘑菇孢子在他的寢室做實驗,生產第一批生物泡沫?！拔覀冋襾碚渲閹r、礦物油和麥麩,在爐子上混合,”拜爾說,“我們把他們放進模具,再加入從網上購買的蘑菇。然后把它們放到加文的床下。它們開始生長,結果并不盡如人意,但偶爾也非常有趣。他們在這個項目上花了幾個月時間。2007年5月,兩人畢業(yè),獲得機械工程和產品設計雙學位。他們的教授敦促他們繼續(xù)研究?！笆撬偈辜游暮臀依^續(xù)前進,”拜爾說,“否則,我可能早就放棄了?！睕]有收入,還有大學貸款要還,兩人搬進來倫斯勒理工大學校園內的一個商業(yè)孵化器。他們在地下室找到了理想的實驗場所。這里成為他們的第一個研發(fā)實驗室。上了5天的公司創(chuàng)業(yè)課后,兩名年輕的企業(yè)家設計了一個商業(yè)計劃,最終贏得牛津大學的綠色挑戰(zhàn)競賽大獎。他們將1萬英鎊的獎金用于測試他們的蘑菇泡沫板。結果令人欣慰:這種材料防水、防火、隔熱效果好,而且100%可生物降解。最后一個特性對于建筑材料算不上太大優(yōu)勢,但拜爾和麥金泰爾看到了改變思路的機會。對于包裝材料而言,可降解是巨大的賣點。1937年,化學家雷·麥金太爾最先將聚苯乙烯泡沫商業(yè)化。在此之前,物品大多用稻草或是鋸屑包裝。由于它浮力大,這種塑料最先被美國海岸警衛(wèi)隊用來制造救生艇。慢慢地,麥金太爾的雇主,道化學公司給聚苯乙烯找到了更多的用法。1954年,這種材料開始被用于家庭隔熱和物品包裝。1950年,全球塑料產量為170萬噸。到2010年,已經增加到2600萬噸。但巨大的浪費隨之而來。在日曬雨淋,長途運輸之后,塑料,包括聚苯乙烯,分解為小顆粒,最終進入水循環(huán)系統(tǒng),流入大海。在世界各大洋的浮游動物,貽貝、藤壺、魚、海鳥和鯨魚體內都發(fā)現了這種材料的殘余。電影導演麗貝卡·霍斯金在加州以西4500公里,日本以東3540公里的中途島的信天翁幼鳥體內也發(fā)現了這種物質。聚苯乙烯以各種形態(tài)(快餐包裝、咖啡杯、裝雞蛋的盒子等等)進入家庭,它們大多使用一次就被拋棄,但永遠不會消失。所有的微粒都留存在世界上的某個地方。1909年,比利時化學家列奧·巴克蘭德發(fā)明了酚醛塑料,他的初衷是創(chuàng)造一種類似亞洲甲殼蟲分泌的蟲膠的人造聚合物。拜爾和麥金泰爾對此類想法極其鄙視。他們一生都在欣賞自然,思考如何用自然的方法來改進技術。坐著麥金泰爾的斯巴魯車去午餐的路上,拜爾開始討論全球水資源的局限。他開始稱贊非洲樹木的強大的蓄水方式,有的樹的根部可深入地下122米。如果你能夠找到類似的獲得水源的方式,將可以改變數百萬窮人的生活。這個話題又引發(fā)了麥金泰爾對海膽過濾系統(tǒng)的熱情贊頌。在他的汽車儀表盤下有個小盒子,里面裝著十幾個貝殼。當被問到,它們是紀念品還是研究材料時。麥金泰爾朝著一個外面附著藤壺的貝殼說,“它們之間形成的天然紐帶非常的牢固?！被旧?兩人的哲學可以這樣概括:在數十億年的進化過程中,自然創(chuàng)造了如此多的材料,為什么還需要人工合成的替代物?倫斯勒理工大學的求學經歷奠定了他們的這種世界觀。在那里,工程學課程也帶著博愛色彩。拜爾說,“我們這樣做的目的是開發(fā)一種可以給世界帶來正面影響的專利技術,這種影響可能是社會的或環(huán)境的?！彼鬼f西畢業(yè)于康沃爾大學,曾在醫(yī)學行業(yè)工作了26年。在這個過程中,他創(chuàng)建了4家公司。1988年,他退休時52歲,擁有15項專利。之后的20年,他致力于向大學學生講授創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)造的原則。“發(fā)明家工作室”挑戰(zhàn)學生們找到那些被忽視的問題加以解決?！霸谶@里,沒有人設計手機外殼,”麥金泰爾說,“我們設計的是在第三世界國家有廣泛用途的產品。好幾家從這里誕生的公司都是非盈利性質的。他們研究的不是下一代平板電視。他們研究的是如何用垃圾建造廉價的風力渦輪機”。Ecoative的創(chuàng)始人想要開創(chuàng)一個盈利的,增長迅速的企業(yè),重要的是,它還必須具備工業(yè)化規(guī)模?！拔覀兿胍蔀榭沙掷m(xù)性材料的世界領導者,正如道和杜邦是上世紀的破壞環(huán)境的合成材料領導者一樣。”拜爾說,“我們想要消滅塑料的一次性用途?！痹贓covative總部的倉庫里,一個架子上放著一個鱟殼、一個用EcoCradle泡沫制作的沖浪板。麥金泰爾的寵物栗鼠奧德麗被裝在一個透明塑料球在休閑區(qū)域到處滾來滾去。拜爾和麥金泰爾的團隊包括一個養(yǎng)蜂人、一位建筑師、一位釀酒師。真菌學家蘇·范·胡克來自加里福利亞。此外還有一大堆無償提供建議的專家們。麥金泰爾說,“我們經常冷不防地突然給他們打電話。”比如,當他和拜爾需要數據證實他們的猜測時,馬里蘭州的國家科學和技術研究所的火研究實驗室主任向他們提出了一個讓他們無法拒絕的提案。他們說:“如果你們親自到這里來,我們可以教你們如何使用設備,你們可以自己測試?！爆F在,Ecoative每周生產大約1萬件EcoCradle泡沫材料,幾乎全部用于戴爾電腦和斯蒂爾凱斯辦公家具的包裝運輸。不同于硅谷的軟件公司,這家公司的研發(fā)工作不能簡單地通過增加服務器來完成。為了開拓新市場,Ecovative必須在美國各地都開辦工廠。為了走向海外,它需要敲開中國的大門,那座“世界工廠”生產的幾乎每件產品都需要包裝。創(chuàng)造制造業(yè)的就業(yè)機會對于政客們而言有著不可抗拒的吸引力。Ecovative的研發(fā)實驗室已經得到美國州和聯邦政府頒發(fā)的400萬美元經費。拜爾的哲學也得到贊賞:2010年7月,他應邀到牛津大學在TEDGlobal會議上演講。但是引起科學家們、政客們和思想家們的注意還遠遠不夠。要獲得成功,Ecovative還必須改變業(yè)界懷疑派的觀點,這些人負責將貨物完好無損得交付給用戶。“他們生產的材料不能僅僅是一種不破壞環(huán)境的替代品,”斯韋西說,“它的性能必須優(yōu)于聚苯乙烯泡沫。”各種可持續(xù)性包裝創(chuàng)意在世界各地爭相出現。U-Haul貨車出租公司聲稱通過改用谷物和土豆淀粉制造的花生包裝材料,從垃圾填埋場減少了17萬立方米的聚苯乙烯。沃爾瑪超市啟用網絡計分卡,對店內出售的約62.7萬件商品進行評分,以此來鼓勵供貨商使用綠色包裝。百事可樂計劃在2012年推出一款無需石油為原料的新飲料瓶。這種瓶子的材料將來自柳枝稷、松樹皮和玉米殼所含的糖分。福特汽車希望從每輛車中替換掉14公斤的石油基礎材料。它已經開始采用大豆材料的坐墊,正在嘗試使用微藻、麥稈和雞毛制造的樹脂。公司的塑料研究小組還在考慮將Ecovative的蘑菇泡沫用于制造保險杠、儀表盤和側門。業(yè)界曾經認為聚苯乙烯泡沫是無法替代的,正如他們曾經認為含氯氟烴(可破壞臭氧層的物質,曾經作為噴霧容器中推進劑及致冷劑被廣泛使用)無可替代。GreenBiz顧問公司的喬爾·麥考爾說:“沒有人喜歡聚苯乙烯泡沫。使用之后,除了分解后重塑,它再沒有其他用途,但這樣的選擇毫無吸引力?，F在,人們有了一種替代材料,使用之后可丟進土里變成肥料。這是‘從搖籃到搖籃’的美夢成真”。斯蒂爾凱斯辦公家具公司的后勤經理丹尼斯·卡爾森于2009年主動接洽Ecovative,他正在尋找聚苯乙烯的替代品,但是市場上的現有產品都無法令他滿意,或是過于昂貴,或是綠色性能值得懷疑:即使包裝材料本身不包含石油,但在長途運輸原材料的過程中也不可避免要使用化石燃料。經過幾個月的測試和改良之后,2010年6月,斯蒂爾凱斯開始使用Ecovative的Ecocradle包裝。該公司的很多銷往歐洲、加拿大、墨西哥、中國、日本、馬來西亞、沙特阿拉伯的產品都采用了菌絲纖維包裝?？柹f,說服新市場相信這種材料不含寄生蟲需要費些時間,多印幾份說明文件。拜爾向Ecoactive的新伙伴們詳細介紹每一個生產過程,保證最后使用的工業(yè)烤箱可停止菌絲生長。EcoCradle的價格并不比聚苯乙烯泡沫