这家初创公司正试图消除29%的二氧化碳排放

摘要
Remora是一家致力于将碳捕集技术 (Carbon Capture Technology) 应用到商用车辆上的初创公司。创始人兼CEO保罗·格罗斯 (Paul Gross) 带领团队研发了一种可以安装在半挂卡车 (Semi-truck) 和货运火车 (Locomotive) 上的设备,从尾气中提取并纯化二氧化碳,甚至能达到饮料级 (Beverage Grade) 的纯度标准。该设备利用微孔颗粒吸附尾气中的CO₂分子,将纯净气体排放到大气中,再将收集到的CO₂以液态形式卸载到储罐,供食品饮料公司、温室和水处理等终端用户使用,既减少了排放又为运营方创造了新的收入来源。
保罗并非科学背景出身,他通过自学并与密歇根大学博士克里斯蒂娜·雷诺兹 (Christina Reynolds) 联合创业,从零开始构建团队。与直接空气捕集 (Direct Air Capture) 相比,Remora采用的点源捕集 (Point Source Capture) 方案效率更高、成本更低。公司已获得1700万美元风险投资,与Ryder和Union Pacific等大型货运企业签署了评估协议,并在底特律郊外的Wixom建立了43人的研发与制造基地,甚至购买了一台4400马力的通用电气机车用于测试。保罗的愿景是最终实现每年捕集十亿吨CO₂,从根本上影响整个国家的碳排放。
正文
首个车载碳捕集系统
这是有史以来首个安装在商用卡车或商用火车上的碳捕集系统。保罗·格罗斯是Remora的创始人兼CEO,他们将从车辆尾气中捕集的CO₂运输给终端用户,以一种全新的方式进行回收利用。他们用当天从柴油卡车发动机中捕集的CO₂,将自来水碳酸化,直观地展示了捕集成果。他和团队正在试图从根本上改变人类应对最大气候问题的方式。
交通运输是美国最大的排放行业,占所有排放的29%。Remora的目标是通过攻克最难电气化的领域——如长途货运 (Long Haul Trucking) 和货运火车——来大幅减少排放。保罗坦言,人们曾告诉他这不可能做到,但这恰恰是他想要从事的创业类型:如果自己不去做,这件事可能就不会发生。
技术原理与创新
Remora正在为车辆构建碳捕集技术,专注于半挂卡车和机车,通过在车辆上加装技术设备来提取和纯化尾气中的CO₂,实际上能够生产出饮料级CO₂。
其工作原理是:将排气管排出的废气通入一个装满豌豆大小颗粒的圆筒,尾气中的CO₂分子被颗粒中的微孔 (Microscopic Pores) 吸附,而其他清洁气体则直接通过排入大气。当圆筒一侧充满后,通过真空将CO₂抽出,再切换到另一侧继续捕集。捕集到的CO₂以液态卸载到大型储罐中,分销商用油罐车取走CO₂,运输给食品饮料公司、温室和水处理等终端用户。因此,这套系统在减少排放的同时,还为运营方创造了新的收入来源。
创业起源与团队组建
保罗的创业灵感源于他在大学时了解到美国存在CO₂短缺的问题。他开始思考:为什么酿酒厂无法获得足够的CO₂,而卡车和火车每年却排放3.75亿吨CO₂?如果在这些车辆上加装碳捕集设备,从工业过程中提取和纯化CO₂并出售给需要的终端用户,会怎样?
为了验证这个想法的可行性,保罗自己建立了模型,阅读科学论文,并联系专家。其中一位专家是克里斯蒂娜·雷诺兹,她刚刚在密歇根大学完成了关于该课题的博士论文。两人一拍即合,决定共同创立公司,这就是最初的创始团队。
保罗并没有科学背景——他既没有学过机械工程也没有学过化学工程,却决定创立一家科学密集型公司。他的建议是:直接开始动手,尽可能自己学习。专业知识确实很有价值,团队中也有许多经验丰富的人,但作为创始人,你不必自己就是专家,你需要创建一个专家团队。与其花时间去读一个博士学位,不如直接开始学习,与专家合作,这样快得多。
直接空气捕集与点源捕集的对比
碳捕集技术已有超过100年的历史,有多种应用方式。一种方式是从大气中直接提取CO₂,即直接空气捕集 (Direct Air Capture),但它有明显的局限性——空气中CO₂浓度极低,仅占0.04%。从空气中提取CO₂需要消耗大量能源,因此成本更高,还会产生更多排放。
保罗和团队采用的是点源捕集 (Point Source Capture)。保罗认为这是一个更高效的起点:既然有大量CO₂分子,为什么不在源头捕集,而不是将它们散布到大气中再试图过滤回收?
在点源碳捕集领域,此前从未有人在商用卡车或商用火车上实施过碳捕集,Remora的系统将是全球首创。传统上人们使用液态溶剂 (Liquid Solvent) 技术来捕集CO₂,但它有诸多缺点:腐蚀性强、易挥发、可能降解,甚至会向尾气中添加致癌物。这正是该技术未能规模化的重要原因。Remora正在构建一种可以将车辆排放减少至少80%的设备。
Y Combinator经历
Remora在2021年冬季申请了Y Combinator,正值疫情期间。申请时公司几乎一无所有——没有系统,甚至还没有注册公司,只有一个在面试中讲述的想法。保罗认为这正是申请YC的正确时机。他将YC比作与奥运选手一起在健身房锻炼——你在跑步机上旁边是飞速奔跑的人。YC在最开始就为他们设定了节奏:让他们知道世界级是什么样的,必须以这样的速度前进,承担其他人可能不敢承担的风险。如果更晚参加YC,他们可能已经固化了更慢的速度,届时改变会更加困难。
在底特律建立基地
尽管Remora在YC期间在湾区获得了发展势头,保罗和他的同事现在却在数千英里之外构建产品。公司位于底特律外30分钟的Wixom。保罗解释说他们选择在这里建公司,因为这里是人才所在。创业时必须思考对你所解决问题最关键的人才密度在哪里——很多情况下是硅谷,但对他们来说,需要的是机械工程师、电气工程师,需要懂得封装、抗振动和冲击经验的人——这就是底特律。这是他们做出的最好决定。
团队建设哲学
公司目前有43名员工。由于所做之事在形式上前所未有,没有其他公司可以从中招聘,保罗被问及如何以如此快的速度组建团队。他的回答是:如果你做的事情真正有趣且困难,而且如果成功就能对地球产生重大影响,那你就能吸引到最优秀的工程师。他鼓励其他创始人扩大雄心——很多人选择看似可行、看似容易的公司,但那同样会很困难。如果你要在这件事上花十年时间,不如去做最难、最有趣的事,因为这样你能与最好的团队合作,获得最好的顾问和投资者。讽刺的是,这可能反而更容易,成果也可能更大。
自主制造与迭代
Remora最具雄心的挑战之一是完全在内部制造设备。制造空间配备了激光切割机、焊接设备、电子区域和标准加工工具。在内部制造是为了能更快地迭代——他们有一支非常有能力的时薪团队,负责尽可能多的组件生产,以便尽快将设备安装到卡车和火车上。
他们的设备能够从半挂卡车尾气中去除高达90%的CO₂,最近还宣布正在为货运火车构建新版本。在卡车上,他们在半挂车后面安装一个箱子;在火车上,他们实际上建造了一整节独立的铁路车厢,连接到机车的排气管,然后在该车厢上处理尾气。
他们甚至购买了一台4400马力的通用电气机车作为测试平台,就停放在总部后面。这台机车拥有一个5000加仑的油箱,延伸到整个机车底部,而他们正在建造的CO₂储罐将达到同等容量。
目前他们仍处于测试阶段,但一旦大规模部署,将对交通运输行业的整体排放产生重大影响。客运汽车数量远多于卡车和火车,但后者使用强度极高——这些机车每年在美国消耗数十亿加仑柴油,这正是Remora专注于该领域的原因,因为这是最大的CO₂和排放来源。
规模化挑战
保罗认为最大的挑战是构建真正模块化 (Modular) 的产品。如果每次都要为不同客户改变产品,就无法实现规模化。因此他们专注于构建适用于不同机车或卡车的套件 (Kits),搭配相同的模块化核心。
另一个重大挑战是尽可能将生产环节内部化。他们希望在生产过程中实现完全的垂直整合 (Vertically Integrated),因为这能让他们行动更快,从生产过程中学习,然后与工程团队形成更快的迭代循环,使系统更易于制造。
测试模拟平台
在开放道路上测试面临明显挑战。为了快速测试不同版本的设备,Remora在仓库中建造了一个模拟器,将一台真实的卡车发动机安装在一个集装箱中。这台发动机被连接到测功机 (Dynamometer) 上,可以在不同负荷下运行发动机——模拟满载巡航、上坡或下坡等不同工况,从而测试不同的排气温度和成分。
从构建特定设计参数固化的系统,转变为构建可以轻松更改的灵活系统,这使他们在能源效率、系统尺寸方面实现了显著改进,大幅提升了捕集效率 (Capture Efficiency) 和纯度。
愿景与展望
迄今为止,Remora已获得1700万美元风险投资,与Ryder和Union Pacific等主要货运公司签署了评估协议。保罗相信这项技术可以对整个国家的碳排放产生真正有意义的影响。该技术可以扩展到不仅捕集一百万吨或一千万吨——他们的目标是每年捕集十亿吨。
这项技术可以应用于许多不同领域:可以加装到发电机和油气生产设施上,可以安装在集装箱船上,甚至可以用于更大的应用场景,如水泥厂、炼油厂或天然气涡轮机。潜力巨大,他们正在构建可扩展的系统以实现这一目标。应用场景如此之多,他们才刚刚开始。