Wenn du bist Wenn Sie sich fragen, wie die Zukunft der Fertigung aussieht, brauchen Sie nur den vierten Stock eines Backsteingebäudes im Londoner Stadtteil Camden zu besuchen. Dort, in einem Labor der Biosicherheitsstufe 2, das durch die Umrüstung eines halben Großraumbüros entstanden ist, sind Chemiker und Biologen in Schutzbrillen und weißen Kitteln damit beschäftigt, sperrige Maschinen zu bedienen und den Inhalt von Reaktoren und Fässern zu analysieren, die mit einer dicken gelben Schmiere gefüllt sind. Auf der anderen Seite der dicken Glaswände des Labors bestätigen Mitarbeiter, die Hoodies tragen und aus Itsu-Lunchboxen essen, dass wir uns immer noch im Hauptquartier eines Londoner Technologie-Startups befinden. Sein Name ist FabricNano.
Das 2018 mit freundlicher Genehmigung des „Startup Factory“ Accelerator Entrepreneur First gegründete Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, die Produktion von petrochemisch gewonnenen und fermentierten Materialien – darunter vor allem Kunststoff – durch die Nutzung biologischer Komponenten zu verändern. Mit anderen Worten, wenn es nach FabricNano geht, würden Unternehmen, die Kunststoff produzieren, auf Öl verzichten und stattdessen Proteine verwenden.
„Große Chemieunternehmen, von denen einige unsere Kunden sind, wollen biobasierte Kunststoffe zu Kostenparität mit Dingen wie PET-Kunststoff herstellen“, erklärt Grant Aarons, Mitbegründer und CEO des Unternehmens. „Und wenn Sie einen biobasierten Kunststoff verwenden, ist er biologisch besser abbaubar.“
Der Prozess zur Herstellung von Produkten und Materialien durch die Nutzung von Enzymen (Proteine mit der Fähigkeit, chemische Reaktionen zu beschleunigen) ist bekannt: Der allgegenwärtige Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt, der US-Lebensmittel befällt, wird durch Mischen von Maisstärke mit einem Trio von Proteinen hergestellt. „Es sieht aus wie ein Fließband: Sie nehmen einfach Ihre Eingangschemikalie, Ihr Ausgangsmaterial. Sie geben es in das Enzym, geben es an das nächste weiter und stellen ein ultimatives Produkt her“, sagt Eliza Eddison, Vizepräsidentin für Betrieb bei FabricNano. „Wir kommen nicht umhin, es wie das Fließband von Henry Ford zu sehen.“
Aber wenn es darum geht, anspruchsvollere Materialien wie Kunststoff herzustellen, greift die biologische Herstellung zu kurz. Die meisten Proteine, die zum Auslösen dieser Reaktionen verwendet werden, werden dabei zerstört oder abgebaut, was die Herstellung im großen Maßstab zu teuer macht. Durch die Lösung dieses Problems hofft FabricNano, die Branche anzukurbeln und wettbewerbsfähig zu machen. Das Geheimnis, sagt Aarons, bestand darin, die richtige Art von Träger zu finden, an den die Proteine gebunden werden können. „Wenn man sie physikalisch auf eine Oberfläche bringt, verändert man die Geometrie des Proteins“, erklärt er. “Also ändert es sich und es funktioniert nicht mehr.”
Die Idee von FabricNano bestand darin, Proteine an im Labor hergestellte DNA-Stränge zu binden, ein Material, mit dem in der Branche noch nie ernsthaft experimentiert worden war. Das Team, dem damals noch Mitbegründer Ferdinando Randisi angehörte, der an der Universität Oxford DNA-theoretische Biophysik studiert hatte, stellte fest, dass die Proteine, wenn sie an ein DNA-Gerüst gebunden waren, tatsächlich nicht beschädigt wurden, sodass sie weiterarbeiten konnten viel länger, was die Bioherstellung billiger macht.
„Die Proteine werden nicht verletzt, wenn sie auf der DNA sitzen“, sagt Aarons. Dem Unternehmen gelang es, die Kosten für die DNA-Produktion deutlich zu senken – schließlich erkannte es jedoch, dass es für eine Produktion im industriellen Maßstab immer zu teuer wäre, sich auf DNA zu verlassen. Schließlich fand FabricNano jedoch einen Weg, die Intuition, die seiner DNA-basierten Arbeit zugrunde liegt, in eine Methode umzuwandeln, die die gleichen Vorteile bietet, aber keine Verwendung von DNA erfordert.
„Wir konnten uns von der DNA entfernen und dennoch diese Innovation in diesem Vorteil beibehalten“, sagt Aarons. „Es ist das gleiche Prinzip, aber mit einer anderen Unterstützung.“ Wie genau dieses System funktioniert, will FabricNano nicht sagen, da die entsprechenden Patentanmeldungen noch nicht abgeschlossen sind. Aber Chemie-, Pharma- und Maschinenbauunternehmen – darunter der Chemieriese Sumitomo Chemical America – haben bereits begonnen, eine Partnerschaft mit FabricNano einzugehen. „Wir stellen uns vor, innerhalb von drei Jahren effektiv im industriellen Maßstab zu arbeiten“, sagt Eddison.
Am 2. November 2022 wird Grant Aarons, CEO und Mitbegründer von FabricNano, auf der WIRED Impact sprechen, Europas führender eintägiger Veranstaltung, die sich mit der sich schnell verändernden Welt der Nachhaltigkeit und ESG befasst. Erfahren Sie mehr und buchen Sie Ihr Ticket hier.
Dieser Artikel erscheint in der Ausgabe November/Dezember 2022 des Magazins WIRED UK.