Startup cleantech huy động 33 triệu USD nhờ công nghệ tái chế nước thải

"Mục tiêu của chúng tôi là tối đa hóa việc tái sử dụng, để hạn chế lượng tiêu thụ nước", Giám đốc điều hành và đồng sáng lập ZwitterCo, ông Alex Rappaport, chia sẻ với CNBC trong một cuộc phỏng vấn. "Chúng tôi sẽ tạo ra một tương lai dồi dào nước trong sản xuất công nghiệp".

Điều đó là rất quan trọng ở thời điểm hiện tại vì biến đổi khí hậu đang ngày càng khiến nước trở thành một mặt hàng khan hiếm. Hiện tại, có tới 37% diện tích Hoa Kỳ đang đối diện với tình trạng hạn hán kéo dài, theo Hệ thống Thông tin Hạn hán Tích hợp Quốc gia.

THỰC TRẠNG ĐÁNG LO NGẠI

"Thế giới đang trở nên nóng hơn và ở nhiều nơi, khô hơn. Nhu cầu về nước vượt xa nguồn cung ở phần lớn khu vực tại Hoa Kỳ. Như ở lưu vực sông Colorado, lượng nước cung cấp đang ở mức thấp nhất trong 1.000 năm", ông Jason Pontin, một đối tác tại DCVC, công ty đầu tư mạo hiểm đang dẫn đầu vòng tài trợ cho ZwitterCo, giải thích trong một bài đăng.

"Nhưng người Mỹ cũng lãng phí rất nhiều nước: mỗi ngày, các cơ sở công nghiệp ở Mỹ xả 255 tỷ gallon nước thải vào các tuyến đường thủy công cộng", Chủ tịch Hội đồng quản trị của ZwitterCo cho biết. "Hầu hết số đó được xử lý thông qua các công nghệ hóa học, vật lý hoặc sinh học, nhưng vẫn chưa đủ tinh khiết để tái sử dụng công nghiệp. Nếu có, thì các công ty đã không xả thải".

Đó là vấn đề mà ZwitterCo đang giải quyết bằng công nghệ màng của mình được làm từ cái gọi là "copolyme zwitterionic", lần đầu tiên được phát triển bởi giáo sư kỹ thuật hóa học Ayse Asatekin đến từ Đại học Tufts.

MÀNG ZWITTERIONIC LÀ GÌ?

Những nỗ lực kéo dài hàng thập kỷ trước đây để phát triển công nghệ lọc nước sử dụng trong công nghiệp đã bị cản trở bởi một vấn đề gọi là "bám bẩn màng", có nghĩa là mạng bọc của bộ lọc bị tắc nghẽn thường xuyên đến mức mất quá nhiều thời gian để làm sạch. Điều này tương đối dễ hiểu vì hầu hết các chất thải mà nhà máy công nghiệp hoặc trang trại nông nghiệp xả ra đều là chất béo, dầu và mỡ bôi trơn.

Công nghệ của ZwitterCo, zwitterions, là công nghệ tiên tiến về hút nước, hút hơi ẩm ra khỏi không khí, ông Rappaport chia sẻ với CNBC. Nhưng màng bọc của màng ZwitterCo hoạt động như một loại chân không cho nước, kéo các phân tử nước ra khỏi dầu và các chất nhầy gây tắc nghẽn khác.

"Công nghệ độc quyền giúp màng zwitterionic của chúng tôi có thể hoạt động nhiều năm trong khi các màng khác sẽ bị hủy hoại có thể chỉ trong vài giờ". Đó là "màng zwitterionic có khả năng hydrat hóa lại bề mặt và tái tạo trở lại hiệu suất ban đầu."

LỢI THẾ DẪN ĐẦU

Điều thực sự quan trọng để giành lấy thị phần là hệ thống có thể tiết kiệm rất nhiều tiền cho khách hàng, theo ông Rappaport. Chính xác bao nhiêu tiền và nước phụ thuộc vào quy mô của trang trại hoặc cơ sở công nghiệp.

"Trong trường hợp không có các công cụ hiệu quả để loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm ra khỏi nước, công ty sẽ tốn rất nhiều tiền. Một số giải pháp khác bao gồm vận chuyển di rời, đổ xuống cống hoặc phối hợp với các cơ quan quản lý để rải một số lượng chất thải ra ngoài đất. Công nghệ của ZwitterCo giúp giảm tối đa những chi phí đó”.

Đối với Solugen, một công ty sản xuất hóa chất và vật liệu có trụ sở tại Houston, hệ thống lọc nước của ZwitterCo đã cho phép họ tái chế khoảng 10 triệu gallon nước trong năm ngoái, theo ước tính từ nhà đồng sáng lập và CTO, ông Sean Hunt.

"Cơ sở sản xuất đầu tiên của chúng tôi, Bioforge 1, là một cơ sở không xả thải. Màng của ZwitterCo là một công nghệ quan trọng trong hộp công cụ của công ty", CTO Hunt chia sẻ với CNBC. "Quy trình tài chế của chúng tôi có thể thu được 20 gallon/ phút, thông qua các bước màng, thu hồi và tái sử dụng khác nhau, cuối cùng trở lại Bioforge 1".

Trong nhiều trường hợp, chẳng hạn như trong xử lý tiêu hóa phân, xử lý thịt và gia cầm, nước thải từ sữa và các ứng dụng xử lý sinh học, vật liệu được lọc bằng màng của ZwitterCo có thể bán lại dưới dạng phân bón hoặc nguyên liệu, tạo ra một nguồn doanh thu mới.

"Trong ngành công nghiệp thịt và gia cầm, chất béo và dầu màng bọc lọc ra có thể được bán làm thức ăn cho vật nuôi. Trong ngành công nghiệp chế biến sinh học, vật liệu tế bào đã qua xử lý có thể được bán dưới dạng nguyên liệu hữu cơ trong chế độ ăn giàu protein cho vật nuôi. Trong ngành nông nghiệp, các chất hữu cơ được lấy ra có thể là một loại phân bón", Founder Rappaport nhấn mạnh. “Vì vậy, mục tiêu của công ty là tạo ra giá trị ở cả hai phía của màng, phía lọc nước và cả chất thải đã qua xử lý".

ZwitterCo được ra mắt vào năm 2018. Trong hơn một năm đầu tiên thành lập, công ty đã nhận được khoản tài trợ 1,25 triệu USD từ Bộ Năng lượng. Rappaport và những người đồng sáng lập, Christopher Drover và Chris Roy, chủ yếu dành những năm đầu để tìm ra cách nghiên cứu từ phòng thí nghiệm của Asatekin và biến công nghệ này thành một sản phẩm có thể được sản xuất và thương mại hóa trên quy mô lớn.

ZwitterCo vào tuần trước đã nâng tổng số tiền tài trợ được huy động lên 44 triệu USD. Công ty sử dụng khoản tiền này để hoàn thành xây dựng cơ sở sản xuất ở Woburn, Massachusetts. Hiện công ty đang có 50 nhân viên toàn thời gian, tạo ra doanh thu từ 16 khách hàng, nhưng vẫn chưa mang lại lợi nhuận.

Khoản tài trợ này cũng sẽ một phần dành cho việc thuê thêm người làm việc với các khách hàng công nghiệp để điều chỉnh việc lắp đặt ZwitterCo theo nhu cầu của khách hàng. Chi phí lắp đặt hệ thống lọc nước ZwitterCo có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào quy mô cơ sở.