构建有毒的白东西美国企业家用蘑菇造环保包装取代白色垃圾塑料袋

构建有毒的白东西美国企业家用蘑菇造环保包装取代白色垃圾塑料袋

聚苯乙烯是一种常见的建筑材料，但尚未发现已知的有机化合物可以分解。垃圾填埋场中约有30%的废物为聚苯乙烯。两位美国佛蒙特州的年轻企业家决定改变这种状况。他们计划将菌类和农业垃圾结合,创造出廉价、坚固、容易降解的包装材料,取代聚苯乙烯。埃本·拜尔有一个目标:他想要消除聚苯乙烯包装工业。在这位来自美国佛蒙特的26岁年轻企业家看来,问题在于,这种被广泛使用的材料太顽固,没有任何已知的有机体可以将其降解。它污染海洋,塞满垃圾填埋场,美国垃圾填埋场中有约30%的垃圾为聚苯乙烯。自从173年前爱德华·西蒙发明聚苯乙烯以来,它一直是石油工业一种高利润的副产品,每年产量高达几百万吨。但是,拜尔决心改变这一切。他计划用蘑菇取代聚苯乙烯。通过将菌与农业垃圾相结合,创造出一种廉价、耐用并且可降解的材料。拜尔希望以此帮助消灭一个全球产值达到200亿美元的破坏环境的产业。这是一个野心勃勃的计划,但他所创建的公司EcovativeDesign已经结交了众多强大的朋友,在达沃斯世界经济论坛上被表彰为技术先锋,吸引到美国环保署、国家科学基金会、美国农业部及私人风险投资公司的数百万美元的投资。Ecovative位于格林岛镇的一个综合工业中心,距离纽约伦斯勒理工学院大约15公里。4年前拜尔曾在该校学习,并开始创业。这个地方看上去似乎不像是新技术公司,但又和环境非常的融洽:相比硅谷的IT产业,Ecovative和周围的工业时代的邻居,比如道路尽头的霍尼韦尔工厂,更加相似。拜尔创造的是一种新型制造业——以蘑菇孢子为基础的泡沫包装帝国。拜尔喜欢将聚苯乙烯叫做“有毒的白东西。”站在Ecoative的生产线前面,他指出,每生产0.02立方米聚苯乙烯需要1.5升石油。而Ecovative的生产从农业垃圾开始。拜尔面前的3个巨大不锈钢储料器里面装着轧棉碎屑、稻壳、荞麦壳(作物加工后留下的垃圾)。这些稻草色的材料被放到传送带上,经过一个蒸汽净化装置消灭霉菌、细菌和昆虫,然后在与孢子菌丝混合。两名身穿白大褂戴着橡皮手套和无菌帽的女工将混合材料装进塑料模具内。模具的形状格式各样,最后的成品有的用来包装电脑,有的用来包装葡萄酒或是办公家具零件。然后,它们被放置在多层的金属架子上。剩下的工作将交给菌丝来完成。“它会往农业垃圾中释放一种物质,这是它分解纤维素的方式,”拜尔解释说,“它吸收纤维素进行消化,将其转化成一种聚合物。我们所做的就是利用这种机体充当胶水;一种能够填满模具中的每个缝隙和角落的有生命粘合剂。在接下来5天时间里,随着逐步渗透,菌丝将消耗大部分有机材料,将剩余部分用比人类发丝还细很多倍的细丝包裹起来。打开模具,成品看上去像是夹带着碎杏仁的白巧克力。它摸上去软软的,像蘑菇,但相当坚韧。通过改变基材混合物,加文·麦金泰尔是公司首席科学家兼拜尔的生意伙伴,他解释道,可以调整泡沫的强度和弹性。加多轧棉碎屑可增加隔热性能,加多稻壳可增强防火性能。“你可用喷灯对它进行烧烤,”麦金泰尔说,“它不会燃烧。”每立方厘米的EcoCradle泡沫包含4.8千米的菌丝纤维,它们的生成无需耗费一点能源。“这种有机体完全不挑食,”拜尔说,“我们可以用几乎任何木质素纤维做基础材料。”这包括锯屑、纸浆甚至龙虾壳。这是公司产品的优势所在。EcoCradle的生产过程无需化石燃料,而且可完全降解为堆肥。当它完成包装的使命后,你可以将它扔进花园。90天内,它将自行完成降解。“你再看聚苯乙烯泡沫塑料,”麦金泰尔说,“它源自一种在地球上已经有6500万年历史的材料;再看一块纸板,它来自生长了七八年的树木;我们利用菌的自然作用,在5至7天内将垃圾变成包装材料。从原材料到最终成品,我们比世界上任何人都要快。”像很多佛蒙特男孩一样,拜尔在他家的枫蜜农场上长大,为了采集枫蜜,每年冬天他都要在枫树干上打洞。“成千上万个洞。”正是在枫树林里,他第一次认识菌丝。“你无意中踢到一块木头,发现下面有一种白色的有弹性的物质将树叶粘黏在一起”他解释说,“当时我对此并没有多想,后来上大学后,在开始思考粘合剂时它突然就从头脑中冒了出来。”当时,拜尔正在攻读高级工程学课程。他的老师对于他的作品——一座没有移动部件的风力涡轮机,评价很差。自尊心受伤的拜尔决定另辟蹊径。假如可以诱使菌丝“编织”成一层绝缘泡沫,那种镶在墙壁里面用于隔热的绝缘材料?他的教授考虑了一下这样做的可能性。拜尔的兴趣被调动起来,他第二年又重新申报了相同的课程。拜尔找到同学麦金泰尔帮忙。两人一起研究了4年。他们的背景相似。麦金泰尔生长在长岛,一座叫雅普汉克的小镇。他的母亲是一名生物学家,父亲是一名机械工程师。两人都喜欢徒步旅行。麦金泰尔提议用从网上购买的迷幻蘑菇孢子在他的寝室做实验,生产第一批生物泡沫。“我们找来珍珠岩、矿物油和麦麸,在炉子上混合,”拜尔说,“我们把他们放进模具,再加入从网上购买的蘑菇。然后把它们放到加文的床下。它们开始生长,结果并不尽如人意,但偶尔也非常有趣。他们在这个项目上花了几个月时间。2007年5月,两人毕业,获得机械工程和产品设计双学位。他们的教授敦促他们继续研究。“是他促使加文和我继续前进,”拜尔说,“否则,我可能早就放弃了。”没有收入,还有大学贷款要还,两人搬进来伦斯勒理工大学校园内的一个商业孵化器。他们在地下室找到了理想的实验场所。这里成为他们的第一个研发实验室。上了5天的公司创业课后,两名年轻的企业家设计了一个商业计划,最终赢得牛津大学的绿色挑战竞赛大奖。他们将1万英镑的奖金用于测试他们的蘑菇泡沫板。结果令人欣慰:这种材料防水、防火、隔热效果好,而且100%可生物降解。最后一个特性对于建筑材料算不上太大优势,但拜尔和麦金泰尔看到了改变思路的机会。对于包装材料而言,可降解是巨大的卖点。1937年,化学家雷·麦金太尔最先将聚苯乙烯泡沫商业化。在此之前,物品大多用稻草或是锯屑包装。由于它浮力大,这种塑料最先被美国海岸警卫队用来制造救生艇。慢慢地,麦金太尔的雇主,道化学公司给聚苯乙烯找到了更多的用法。1954年,这种材料开始被用于家庭隔热和物品包装。1950年,全球塑料产量为170万吨。到2010年,已经增加到2600万吨。但巨大的浪费随之而来。在日晒雨淋,长途运输之后,塑料,包括聚苯乙烯,分解为小颗粒,最终进入水循环系统,流入大海。在世界各大洋的浮游动物,贻贝、藤壶、鱼、海鸟和鲸鱼体内都发现了这种材料的残余。电影导演丽贝卡·霍斯金在加州以西4500公里,日本以东3540公里的中途岛的信天翁幼鸟体内也发现了这种物质。聚苯乙烯以各种形态(快餐包装、咖啡杯、装鸡蛋的盒子等等)进入家庭,它们大多使用一次就被抛弃,但永远不会消失。所有的微粒都留存在世界上的某个地方。1909年,比利时化学家列奥·巴克兰德发明了酚醛塑料,他的初衷是创造一种类似亚洲甲壳虫分泌的虫胶的人造聚合物。拜尔和麦金泰尔对此类想法极其鄙视。他们一生都在欣赏自然,思考如何用自然的方法来改进技术。坐着麦金泰尔的斯巴鲁车去午餐的路上,拜尔开始讨论全球水资源的局限。他开始称赞非洲树木的强大的蓄水方式,有的树的根部可深入地下122米。如果你能够找到类似的获得水源的方式,将可以改变数百万穷人的生活。这个话题又引发了麦金泰尔对海胆过滤系统的热情赞颂。在他的汽车仪表盘下有个小盒子,里面装着十几个贝壳。当被问到,它们是纪念品还是研究材料时。麦金泰尔朝着一个外面附着藤壶的贝壳说,“它们之间形成的天然纽带非常的牢固。”基本上,两人的哲学可以这样概括:在数十亿年的进化过程中,自然创造了如此多的材料,为什么还需要人工合成的替代物?伦斯勒理工大学的求学经历奠定了他们的这种世界观。在那里,工程学课程也带着博爱色彩。拜尔说,“我们这样做的目的是开发一种可以给世界带来正面影响的专利技术,这种影响可能是社会的或环境的。”斯韦西毕业于康沃尔大学,曾在医学行业工作了26年。在这个过程中,他创建了4家公司。1988年,他退休时52岁,拥有15项专利。之后的20年,他致力于向大学学生讲授创业和创造的原则。“发明家工作室”挑战学生们找到那些被忽视的问题加以解决。“在这里,没有人设计手机外壳,”麦金泰尔说,“我们设计的是在第三世界国家有广泛用途的产品。好几家从这里诞生的公司都是非盈利性质的。他们研究的不是下一代平板电视。他们研究的是如何用垃圾建造廉价的风力涡轮机”。Ecoative的创始人想要开创一个盈利的,增长迅速的企业,重要的是,它还必须具备工业化规模。“我们想要成为可持续性材料的世界领导者,正如道和杜邦是上世纪的破坏环境的合成材料领导者一样。”拜尔说,“我们想要消灭塑料的一次性用途。”在Ecovative总部的仓库里,一个架子上放着一个鲎壳、一个用EcoCradle泡沫制作的冲浪板。麦金泰尔的宠物栗鼠奥德丽被装在一个透明塑料球在休闲区域到处滚来滚去。拜尔和麦金泰尔的团队包括一个养蜂人、一位建筑师、一位酿酒师。真菌学家苏·范·胡克来自加里福利亚。此外还有一大堆无偿提供建议的专家们。麦金泰尔说,“我们经常冷不防地突然给他们打电话。”比如,当他和拜尔需要数据证实他们的猜测时,马里兰州的国家科学和技术研究所的火研究实验室主任向他们提出了一个让他们无法拒绝的提案。他们说:“如果你们亲自到这里来,我们可以教你们如何使用设备,你们可以自己测试。”现在,Ecoative每周生产大约1万件EcoCradle泡沫材料,几乎全部用于戴尔电脑和斯蒂尔凯斯办公家具的包装运输。不同于硅谷的软件公司,这家公司的研发工作不能简单地通过增加服务器来完成。为了开拓新市场,Ecovative必须在美国各地都开办工厂。为了走向海外,它需要敲开中国的大门,那座“世界工厂”生产的几乎每件产品都需要包装。创造制造业的就业机会对于政客们而言有着不可抗拒的吸引力。Ecovative的研发实验室已经得到美国州和联邦政府颁发的400万美元经费。拜尔的哲学也得到赞赏:2010年7月,他应邀到牛津大学在TEDGlobal会议上演讲。但是引起科学家们、政客们和思想家们的注意还远远不够。要获得成功,Ecovative还必须改变业界怀疑派的观点,这些人负责将货物完好无损得交付给用户。“他们生产的材料不能仅仅是一种不破坏环境的替代品,”斯韦西说,“它的性能必须优于聚苯乙烯泡沫。”各种可持续性包装创意在世界各地争相出现。U-Haul货车出租公司声称通过改用谷物和土豆淀粉制造的花生包装材料,从垃圾填埋场减少了17万立方米的聚苯乙烯。沃尔玛超市启用网络计分卡,对店内出售的约62.7万件商品进行评分,以此来鼓励供货商使用绿色包装。百事可乐计划在2012年推出一款无需石油为原料的新饮料瓶。这种瓶子的材料将来自柳枝稷、松树皮和玉米壳所含的糖分。福特汽车希望从每辆车中替换掉14公斤的石油基础材料。它已经开始采用大豆材料的坐垫,正在尝试使用微藻、麦秆和鸡毛制造的树脂。公司的塑料研究小组还在考虑将Ecovative的蘑菇泡沫用于制造保险杠、仪表盘和侧门。业界曾经认为聚苯乙烯泡沫是无法替代的,正如他们曾经认为含氯氟烃(可破坏臭氧层的物质,曾经作为喷雾容器中推进剂及致冷剂被广泛使用)无可替代。GreenBiz顾问公司的乔尔·麦考尔说:“没有人喜欢聚苯乙烯泡沫。使用之后,除了分解后重塑,它再没有其他用途,但这样的选择毫无吸引力。现在,人们有了一种替代材料,使用之后可丢进土里变成肥料。这是‘从摇篮到摇篮’的美梦成真”。斯蒂尔凯斯办公家具公司的后勤经理丹尼斯·卡尔森于2009年主动接洽Ecovative,他正在寻找聚苯乙烯的替代品,但是市场上的现有产品都无法令他满意,或是过于昂贵,或是绿色性能值得怀疑:即使包装材料本身不包含石油,但在长途运输原材料的过程中也不可避免要使用化石燃料。经过几个月的测试和改良之后,2010年6月,斯蒂尔凯斯开始使用Ecovative的Ecocradle包装。该公司的很多销往欧洲、加拿大、墨西哥、中国、日本、马来西亚、沙特阿拉伯的产品都采用了菌丝纤维包装。卡尔森说,说服新市场相信这种材料不含寄生虫需要费些时间,多印几份说明文件。拜尔向Ecoactive的新伙伴们详细介绍每一个生产过程,保证最后使用的工业烤箱可停止菌丝生长。EcoCradle的价格并不比聚苯乙烯泡沫