BusinessWeek
Per John Carey
Abril 16, 2009

www.BusinessWeek.com

Una horda de noves empreses tenen idees intel ligent. Però els reptes són molts, i els guanyadors probables serà Shell, BP, DuPont, i altres carreres

És una visió atrevida: Substituir milers de milions de galons de benzina no amb etanol de blat de moro o altres cultius d'aliments sinó amb fets de plantes biocombustibles, com l'herba de la Prada en pastures de Tennessee o algues es filtra a Florida. Aquest moviment vols retallar la dependència del petroli, crear milers de llocs de, i reduir les emissions que contribueixen a l'escalfament global. Als EUA, la idea ha potent suport polític. Congrés ha decretat que el país ha d'utilitzar 21 billion gallons of "advanced" biocombustibles un any de 2022. Washington està recolzant aquest objectiu amb exempcions fiscals, garanties de préstecs, i desenes de milions de dòlars en subvencions, amb més suport previst en factures d'energia propers. These inducements and the vast potential market have stimulated investments of more than $3 billion and spawned a new industry.

Més de 200 empreses, from 12-person startups to oil giants, are developing next-generation biofuels using a bewildering array of technologies. Pilot and demonstration plants are operating or are under construction from Florida to California. "We can have it all: more fuel, menjar més, and fewer carbon emissions," says John B. Howe, vice-president of Verenium (VRNM), a Cambridge (Missa.) company that makes ethanol from sugarcane waste at a demonstration plant in Jennings, La.

Yet behind the very real innovations and investments, the brash claims and the breathless headlines, lies an inconvenient truth. Replacing petroleum with biofuels is a tough business. Even as the industry develops, many of the companiesprobably mostwill not survive. "We’ve seen a venture capital-led bubble," says Alan Shaw, CEO of Codexis, a Redwood City (Calif.) manufacturer of enzymes used to make drugs, productes químics, i biocombustibles. "I cannot see how the small companies can build a business and still get a return to their original investors. The numbers just don’t add up."

Nor will many Americans soon be filling their gas tanks with these next-generation fuels. Industry executives concede they’ll fall far short of the mandated 2010 nivell de 100 million gallons of biofuels made from cellulosic materials such as prairie grass or cornstalks. Meeting the 2022 goal is also unlikely. It would require not only building hundreds of fuel factories—a un cost de $500 million or more eachbut also surrounding each one with thousands of acres of land planted with energy crops such as prairie grass. "We’re talking about a fairly substantial transformation of the rural economic landscape," says Jack Huttner, vice-president of DuPont Danisco Cellulosic Ethanol, a joint venture of Danisco and DuPont (DD) that is building a demonstration plant in Tennessee.

These difficulties don’t mean advanced biofuels aren’t coming, or that they won’t play a crucial role in fighting climate change. But everything will happen more slowly than many venture capitalists say. And the probable winners will be those with deep pockets and patience, such as Royal Dutch Shell (RDS), BP (BP), DuPont, agriculture giant Archer Daniels Midland (ADM), or the rare startup with revenues from another business, such as making drugs. For the rest, la demostració biorefineries construïts són més que un pas en el procés de convertir-se en productors comercials biocombustibles audicions d'alt risc. "The business model that makes sense for most of us is demonstrating the technology and getting it into the hands of those who have balance sheets," diu Bill Roe, CEO de biocombustibles productor Coskata en Warrenville, Ill.

Però fins i tot amb aquesta estratègia, hi ha un problema per a les empreses individuals: Hi podria haver un excés de biocombustibles innovadores tecnologies, de microbis intel ligent per processos utilitzant calor i productes químics. Com ensopegar posades en marxa, les grans empreses ha de ser capaços d'apoderar-se de les tecnologies en el barat, Quan i on es necessiten.

Per a les empreses que triomfen en construcció d'un negoci, la ironia és que el seu èxit només augmentarà els reptes. Ara mateix la matèria primera de planta o residus materials necessaris per a biocombustibles són barats. L'etanol BlueFire combustibles (BFRE) aviat aspira a trencar la terra en una instal·lació a Lancaster, Calif., que utilitzarà les escombraries de paper i altres residus municipals. CEO Arnold R. Klann figures que es farà per l'etanol $1 per galó per aconseguir els residus que necessita de forma gratuïta—o millor. "If communities are paying Waste Management (WMI) per emportar els seus residus, es pot pagar-me a prendre, massa," diu. Problema és, canviarà l'economia. Augment de producció de biocombustibles, o la crema de biomassa per generar electricitat, conduirà cap amunt de demanda i preus de les matèries, igual que la producció d'etanol de blat de moro va ajudar a pujar el preu de la collita. "Biomass is cheap right now because no one wants it. Com la gent vol, es tornarà més car," diu Robert Chess, President de OPX les biotecnologies a Boulder, Colorado, que està ideant microbis per fer productes químics i combustibles.

Més important, les lleis de la oferta i la demanda significa que substitueix una quantitat significativa de gasolina amb biocombustibles faria baixar dràsticament la demanda de gas. Que, al seu torn, provocaria el preu del gas de submergir-se, fabricació de biocombustibles menys competitius. La 5% caure en l'ús de gasolina a la segona meitat del 2008 (en comparació amb l'any anterior) va ajudar a empènyer cap avall el preu mitjà de la bomba de $4.14 per galó a $1.74, que humiteja entusiasme pels biocombustibles. "Low oil prices have a numbing effect on consumers and their interest in this area," diu David C. Aldous, CEO de combustibles de gamma de Colorado, que és construir una fàbrica a Soperton, Ga. Imaginar el que passaria si desenes de milers de milions de galons de biocombustibles havien d'esdevenir disponibles. El món podria ser inundat en petroli barat i gas.

Això ha passat abans. En la dècada de 1980, maior kilometraje cotxes i una recessió econòmica enviat preus de petroli desmaia, matar molts esforços energies renovables, incloent-hi aquells suportat per les grans petrolieres. Evitar aquest escenari avui requereix un pas addicional política: elevant el cost de l'ús de combustibles fòssils a través d'impostos o límits sobre les emissions de diòxid de carboni. "The major thing holding us back is the lack of a price on carbon," diu Jim McMillan, un expert de biocarburants en el Laboratori d'energia de renovació Nacional (NREL) en or, Colo.

La necessitat crucial per posar un preu sobre emissions de carboni també és un recordatori que la indústria encara és gairebé una creació de govern. "The reason why renewable fuels exist at all is because politicians have decided they meet policy objectives. És la totalitat del mercat 100% polític," diu Jeff Passmore, Vicepresident executiu de Iogen Ottawa basat en, la primera companyia per fer etanol a partir d'una matèria primera cel·lulòsiques—en aquest cas, palla de blat. Aquests objectius de política: reduir la dependència energètica, lluita contra el canvi climàtic, ajudant els agricultors, i la creació de llocs de treball. Però la política del govern poden ser voluble. Nou Felip, responsable de biocombustibles per BP, isn’t so much worried that advanced biofuel technology won’t pan out as he is that "the world might lose its enthusiasm for supporting these technologies through the difficult interim years," diu.

Fins i tot si bufa el vent polític constant, No obstant això, la carnisseria en el camí a milers de milions de futur de galons de biocombustibles avançats passant és probable que sigui gran, with many companies and technologies losing out in the competition or being gobbled up by a few deep-pocketed survivors. Here’s why:
COLOSSAL QUANTITIES

The first challenge is growing enough green plant material. The numbers are daunting. Producing 30 billion gallons of fuel takes 300 million or more tons of plant material. That’s more than the total weight of cars and light trucks sold in the U.S. durant els darrers 10 anys. Growing this much cellulose would take at least 30 milions d'hectàrees de terra. "I think the biggest problem for everybody is how are we going to grow, gather, store, and treat the biomass," says Brent Erickson, lobbyist for the Biotechnology Industry Organization.

Some industry executives doubt it’s possible to grow that much plant biomass. "You can’t make 16 billion gallons a year from cellulose," says Paul Woods, CEO de biocombustibles Algol de Nàpols, Fla. Woods és optar per algues en canvi. El seu pla: put "bioreactors" que conté aigua salada i alga de verd - de blau en el sol, i afegir CO2 i nutrients. Terme tracta etanol.

Resultats d'altres empreses també estan saltant en algues. Per a la majoria, encara que, la bombolla va esclatar. "There’s a huge amount of hype in algae," adverteix McMillan de NREL. Experts de BP han de mirar tot el camp dels competidors d'algues i trobat cap que consideren val la pena invertir en. "If they can make it work, seria fabulós," diu la BP nou. "But I think there are still fundamental issues with algae." No menys important, Això és un repte per créixer en oberts basses i Abeuradors, on s'exposa a excrements de les aus, fongs, bacteris, and voracious microbes that feed on algae "like a pack of jackals at a buffet," says Fred Tennant, vice-president of business development at PetroAlgae (PALG) a Melbourne, Fla.

Com a resultat, some biofuel players are looking at other sources of nonfood material. One of the cheapest sources now is garbage, such as the municipal waste that BlueFire Ethanol plans to use. Corn ethanol producer POET aims to make ethanol from corncobs. Weyerhaeuser (WY) is exploring growing energy crops in its forests, along with using wood waste. Range Fuels will tap into forests in the Southeast for its Georgia facility.

The problem is that making 21 billion or more gallons, la 2022 mandate, is likely to be far beyond the capacity of the startup companieseven if the recession eases and financing becomes more available. Jack Huttner, supervisant porcions de la planta d'etanol de cel lulosa de DuPont Danisco en Rutherfordton, Tennessee, sosté que la tasca exigeix una gran empresa agrícola nou. Biofuels companies will have to organize farmers to grow millions of acres of a dedicated energy crop like switchgrass or "energy cane," un baix-sucre de canya. "I’m concerned about organizing basically a new economy," Huttner diu. Els grans jugadors té un pes millor això que les noves empreses.

Grans recursos financers i paciència també serà essencials quan es tracta de convertir aquestes enormes quantitats de cel·lulosa en combustible líquid. És un procés molt més complex que la fermentació midó o sucre en alcohol, que els éssers humans imaginava com fer milers d'anys enrere, i hi ha una sèrie de possibles tecnologies. Típicament, la cel·lulosa cal primer descompondre en sucres, llavors que són fermentats. Fer-ho, algunes empreses, incloent-hi gran varietat, use what NREL’s McMillan calls "a big sledgehammer"—calor. BlueFire trenca la cel·lulosa amb àcid. Altres emprar enzims artificials o microbis per convertir-lo en sucre—o en alguns casos, directament a l'etanol o altres combustibles. D'altres, com Virent sistemes d'energia, utilitzen catalitzadors de minerals de convertir la matèria primera en combustibles.

La rivalitat és intens. "The biological processes are the winners," argumenta William Frey, CEO de Qteros, que està desenvolupant un microbi convertir cel·lulosa directament en etanol. Calor o productes químics no es pot utilitzar econòmicament, ell creu que. Gamma CEO David Aldous està d'acord. Biologia és melindrós massa per manejar la varietat de matèries primeres que podria veure una biorefinery, diu. Qui té raó? BlueFire’s Klann asserts that so far, "no one is bright enough to know which technology will rise to the top."

That’s why Big Oil is hedging its bets. Shell is joining up with Iogen, which already has a pilot plant making cellulosic ethanol; with Codexis, a producer of man-made enzymes; with algae company HR BioPetroleum; and with Virent. "This advanced technology is risky stuff," says Graeme Sweeney, executive vice-president for future fuels and carbon dioxide at Shell. "I stay awake at night because tomorrow it could all be changed."

Processes that work well in the lab often run into problems when scaled up to commercial size. Iogen found that enzymes that effectively convert pure wheat straw to sugars fail when faced with 1,000-pound bales laced with dirt, dead mice, and stones. "We’ve been at this many years. We’ve learned that the more you know, the more you discover that you don’t know," says Iogen’s Passmore.

Among the major players, two of the most promising efforts are the DuPont Danisco joint venture in Tennessee and BP-backed Verenium, which plans a commercial cellulosic ethanol facility in Florida. Both of these already have expertise in every step of their complicated processes, putting them ahead of startups that only have some of the pieces. "The dilemma with all the [petit] technology players is that in the end, they have to plug into someone else’s system," explains BP’s New.

A shift in power to Big Oil is already happening in the traditional corn ethanol business, where low prices have led to the idling of more than 20% of capacity. VeraSun Energy (VSUNQ), one of the largest U.S. ethanol companies, filed for Chapter 11 in October. Guess who bought seven VeraSun plants at bargain prices? Valero Energy (VLO), an oil refiner with a $119 milions de dòlars en ingressos.

But don’t expect the giants always to be fans of ethanol. Veritable, refiners need a certain amount of it to meet the federal mandates. But ethanolwhether from corn or new sourcesis about to run head-on into something called the "blend wall." Right now much of the gasoline in the U.S. contains 10% l'etanol, which works fine in today’s cars and trucks. Automakers worry that higher levels will damage engine components. So they will void the warranties of most vehicles running on richer ethanol blends. Amb l'u. now consuming 137 billion gallons of gasoline a year, the total market for any kind of ethanol—blat de moro, algae, or cellulosichits a hard limit at about 13 mil milions de galons. Enllà que requereix una infraestructura nova, de línies de combustible de cotxes a les bombes de gas.

Aquesta és una raó per a l'interès creixent en noves, biocombustibles no-etanol. "Oil companies really don’t want to invest a lot in ethanol infrastructure. Tenien molt més aviat desenvolupar una molècula diferent," diu Nathanael Greene, biocombustibles expert a la Natural Resources Defense Council, un grup ambientalista. Si aquesta molècula és un tipus d'alcohol anomenat butanol (Quin DuPont i BP estan treballant en) o altres hidrocarburs més similars a la gasolina, Aquests combustibles són compatibles amb les refineries existents, canonades, i vehicles. Així algunes posades en marxa dissenyant els microbis que pot convertir sucre des de qualsevol font en dièsel, gasolina-com molècules, o querosè. Gevo de Colorado, per exemple, té un pla de negoci innovadors per afegir tecnologia a fàbriques d'etanol de blat de moro per canviar de productes finals a combustibles que estan més a prop de gasolina o dièsel.

El futur dels biocarburants, per tant, probablement té aquest: Agricultors creixerà milions d'hectàrees de switchgrass i altres conreus energètics a terra no treu de producció d'aliments. Aquests cultius ajudarà a combatre l'escalfament global i millorar la qualitat del sòl mitjançant l'addició de carboni al sòl, i poden ser transformats en combustibles baixa en carboni que són lliurats a gasolineres sense costura i bombeja en els tancs de gas dels camions i cotxes. En altres paraules, llarg termini, probablement no estem parlant d'etanol—ni sobre un triomf de minúscul posades en marxa.

Pel que fa a la resta d'empreses, algunes de les seves tecnologies pot trobar un paper, però la majoria no són propensos a fer-ho. Per a moltes persones, això evoca les bombolles que embolicada biotecnologia i Internet a finals de 1990, Quan moltes empreses ha fallat. Ara en la generació de biocombustibles, prediu Codexis CEO Shaw, "the only people who are going to be able to survive this are the Big Oil companies."

L'intercanvi empresarial: Lectura, Desa, i afegir contingut al nou Web de BW 2.0 xarxa de tema
El clima pels biocombustibles

Biocombustibles avançats passant serà important en la lluita contra l'escalfament global. Però la seva viabilitat econòmica depèn si Washington implementa una política climàtica que posa un preu en les emissions de CO2, Així, elevant el cost relatiu de gasolina en comparació amb els biocombustibles baixa en carboni. Com The New York Times va informar sobre la TAE. 11, l'Administració Obama s'està movent amb cautela: "Addressing climate change appears to be slipping down the President’s list of priorities." Obama is letting Congress take the lead for now, but his Environmental Protection Agency is preparing for climate regulation in case Congress doesn’t act.

For this story and others on the topic, go to bx.businessweek.com/global-climate-change/reference/

Carey is a senior correspondent for BusinessWeek in Washington.

http://www.businessweek.com/magazine/content/09_17/b4128038014860.htm