Escalar uma única montanha é uma realização monumental. Os fundadores da startup de captura de carbono C-Quester Inc.espero escalar seis picos imponentes - mesmo que apenas simbolicamente. Os topos metafóricos da empresa são seus sistemas de aumento de escala, que visam capturar o dióxido de carbono principalmente das chaminés das usinas de energia (e potencialmente de outros grandes emissores de fontes pontuais, como fábricas de produção de fertilizantes, aço ou cimento) e armazenar com segurança antes de entrar na atmosfera. É por isso que eles nomearam cada fase sucessiva do protótipo com um pico significativo. Depois de trabalhar na fase A (Annapurna), eles estão em estágio avançado da fase B (Baldy), um protótipo construído em laboratório que pode remover 1 tonelada de dióxido de carbono por ano. Ao mesmo tempo, eles estão construindo a fase C, Centennial, na nova sede da empresa em um depósito a nordeste de Los Angeles, projetado para remover 100 toneladas de dióxido de carbono por ano. O próximo a chegar é o Denali (1.000 toneladas), que seria diretamente conectado e adaptado a uma usina de energia no centro da Califórnia. Depois disso, está o Everest (100.000 toneladas) em uma planta de demonstração comercial e Fuji (400.000 toneladas) em uma planta comercial para grandes emissores de fontes pontuais.

“Identificamos uma tecnologia que pensávamos que poderia funcionar muito bem no campo”, diz Léopold Dobelle, um dos fundadores da C-Quester, que também é cientista da equipe no laboratório de Michael Hoffmann, John S. e Sherry Chen da Caltech, professor de Ciência ambiental. “Estamos prontos para ampliar; estamos apenas procurando mais financiamento.”

A C-Quester, fundada no ano passado por Dobelle e seus colegas Clément Cid (MS '14, PhD '18) e Alan Gu (MS, PhD '22), espera que seus sistemas de reatores químicos gás-sólidos ajudem a retardar a mudança climática, neutralizando a pegada de carbono causada por emissões de gases de combustão. Mas mesmo que os fundadores consigam chegar ao topo da Fuji no protótipo, o problema estaria longe de ser resolvido. Para ter uma ideia do enorme desafio de reduzir as emissões de carbono, considere que cerca de 40 milhões de toneladas de dióxido de carbono já estão sendo capturadas de instalações elétricas e industriais a cada ano. Mas a Associação Internacional de Energia estima que esse número precisa aumentar 100 vezes para atender às metas de desenvolvimento sustentável relacionadas à energia das Nações Unidas , o que significa que o mundo precisaria sequestrar 4 bilhões de toneladas anualmente.

E remover o carbono é apenas o primeiro desafio. “O dióxido de carbono é um desperdício, então como você lida com o lixo?” diz Cid, o CEO da empresa, que recebeu seu PhD em ciência e engenharia ambiental. “Estamos trabalhando para ajudar o cliente com uma solução completa para captura, compactação, transporte e armazenamento.”

Gu, o diretor de tecnologia do C-Quester, que recebeu seu PhD em engenharia química, teve a ideia que se tornou o C-Quester em 2020 enquanto trabalhava no laboratório de Hoffmann como aluno de pós-graduação com Cid, o ex-gerente do laboratório, e Dobelle. “Achei que talvez pudesse criar uma solução de captura de carbono mais barata do que todas as soluções existentes”, diz Gu. “O que me veio à mente foi: por que não usar a química carbonato-bicarbonato, que é conhecida há muito tempo, mas não é feita para a captura de carbono?” Gu ganhou o Prêmio Demetriades-Tsafka-Kokkalis 2022 em empreendedorismo da Caltech por esta pesquisa.

O processo, explica Cid, é semelhante a uma forma natural de sequestro de carbono nos oceanos conhecida como intemperismo do calcário, na qual compostos de carbonato de cálcio (encontrado em conchas no fundo do oceano), água do mar e dióxido de carbono se decompõem e se transformam em bicarbonato dissolvido. íons. “O que estamos fazendo é fazer essa quebra acontecer na fase gasosa e transformar o bicarbonato em um sólido”, diz Cid, observando que a C-Quester licencia a propriedade intelectual da Caltech para realizar o processo comercialmente. “A verdadeira chave da invenção não é a química, mas a condução da termodinâmica – forçando a reação em uma direção ou outra, garantindo a maximização da vida útil do sorvente químico.”

Gu acrescenta que, em comparação com outros reatores, o protótipo do C-Quester usa um tipo diferente de material para absorver o dióxido de carbono, uma inovação que atende a uma função econômica. “Temos essencialmente uma área de superfície muito maior por volume, então a química pode acontecer em um reator muito menor”, ??diz ele. “Essa é outra maneira de reduzirmos custos e termos uma tecnologia patenteável.”

Para construir o protótipo inicial, a equipe C-Quester obteve financiamento oportuno em 2022 de duas fontes da Caltech: o Resnick Sustainability Institute (RSI) e o SanPietro Global Warming Mid-Stage Innovation Fund, que apóia projetos de descarbonização.

Stephanie Yanchinski, diretora de programas empresariais do Resnick Institute, também ajudou a C-Quester a encontrar parceiros iniciais para testar seu reator, e a empresa agora está colaborando com um parceiro industrial para ampliar seu sistema de captura. A Caltech também colocou Luana Dos Santos, que fazia parte do programa de pesquisa WAVE Fellows do Instituto para estudantes interessados ??em fazer doutorado, com a equipe no verão passado. Além de Hoffmann, a empresa está sendo assessorada por Melany Hunt, Dotty and Dick Hayman Professora de Engenharia Mecânica da Caltech; e Julie Schoenfeld, empreendedora residente da Caltech focada em ciências físicas, que forneceu feedback sobre sua apresentação para investidores e mensagens gerais.

“Toda vez que me encontro com a equipe C-Quester, eles avançam a bola”, diz Schoenfeld. “Eles se educaram; eles aceitaram o feedback e aprenderam com ele. Eles fizeram um progresso substancial.”Schoenfeld acrescenta que o mercado para empresas de tecnologia verde como a C-Quester é enorme, dada a escala do problema. “Há quem diga que, para realmente chegar a uma quantidade significativa de mudança na quantidade de carbono no ar, você precisa de algo como 100.000 startups”, explica ela. “Há muito dinheiro e uma tremenda necessidade de resolver o problema climático por meio da inovação.”

O RSI também ajudou a facilitar a participação da empresa nos programas de empreendedorismo ZAP e BOOM da National Science Foundation em 2022. Além de fornecer uma infusão de financiamento, os programas combinam os fundadores da empresa com mentores que os ensinam sobre descoberta de clientes, como elaborar um plano de negócios , e mais. C-Quester agora também faz parte do programa nacional Innovation Corps (I-Corps) da NSF, que permitiu que Gu, Cid e Dobelle conhecessem outros fundadores de startups e uma rede de investidores, ex-alunos, mentores e clientes em potencial.

Gu diz que a Caltech também forneceu muitos recursos, incluindo financiamento, para ajudá-lo a fazer o negócio decolar enquanto ele ainda era estudante.

“O Resnick Institute me apoiou muito ao me orientar sobre o que acontece neste mundo empreendedor e me ajudou a obter o conhecimento geral que eu não tinha”, diz Gu. “E ter um financiamento que você não precise passar por muitos obstáculos para conseguir é realmente útil. Mesmo que não pareça muito dinheiro, pode realmente mudar o mundo.”