Як заробляти на повітрі: історія українського стартапу Carbominer

У травні 2019 року концентрація вуглекислого газу в атмосфері вперше перевищила позначку 415 часток на мільйон (ppm). Такими є дані спостережень океанографічного інституту США Scripps, який з 1958 року щоденно вимірює рівень вуглекислого газу на горі Мауна Лоа на Гавайях.

За даними науковців, за 50 років кількість вуглекислого газу в повітрі зросла з 333 ppm у березні 1958 року до 406 ppm у листопаді 2018 року. У середньому за рік кількість CO2 збільшувалася приблизно на 2 ppm.

Більшість учених вважають, що cаме зростання концентрації СО2 в атмосфері спричиняє глобальне потепління.

А тепер уявіть, що газ, який є однією з головних причин посилення парникового ефекту, можна було би просто "видалити" з повітря? Так, це можливо. Більше того, в Україні уже є компанії, які можуть це робити. 

Українці Микола Осейко, його донька-студентка Вікторія та викладач КПІ заснували стартап Carbominer, який розробив технологію збору вуглекислого газу напряму з атмосфери. Недавно стартап переміг в національному фіналі "зелених" ідей і тепер їде в Амстердам на найбільший в світі конкурс кліматичних стартапів ClimateLaunchpad.

Як працює технологія, у чому її унікальність, де планують реалізовувати газ "стартапери", хто готовий купувати у Carbominer вуглекислий газ і чому не поспішають реєструвати юридичну особу в Україні. Про це все ЕП дізналась, поспілкувавшись із засновниками. 

Як виникла ідея

Через 30 років після навчання на енерго-акустичному факультеті КПІ засновник стартапу змінив кілька професій: працював програмістом, фінансовим директором, займався видавничим бізнесом, а зараз керує власною HR-компанією.

"Я завершив навчання перед 1990-ми роками, коли радянська економіка почала стрімко розвалюватися. Знайти оплачувану роботу інженеру було неможливо. Отримавши диплом, пішов у фінанси, де відпрацював десять років на посаді CFO, потім перейшов до HR, але залишився інженером", — пояснює Микола.

Він згадує, що під час навчання в КПІ рівень вуглекислого газу у повітрі не перевищував 350 ppm, а на початку 2019 року його донька Вікторія заміряла концентрацію вуглекислого газу на проспекті Перемоги у Києві. Прилад показав понад 600 ppm, тобто в деяких районах показник зріс майже удвічі.

"Є припущення, що через це ми хворіємо значно частіше, ніж наші батьки і тим більше бабусі. З цього міркування все й почалося", — розповідає стартапер.

Разом з партнерами — своєю донькою та викладачем КПІ Михайлом Биком — вони винайшли технологію, що дозволяє отримувати з повітря вуглекислий газ з низькою собівартістю для його продажу споживачам на ринкових засадах. Для просування своїх інновацій у березні 2019 року вони заснували проект Carbominer.

Перші досягнення

Стартап пройшов відбір до буткемпу найбільшого у світі конкурсу "зелених" технологій ClimateLaunchpad і взяв участь у воркшопах від компанії Greencubator.

У вересні 2019 року в Івано-Франківську відбувся фінал національної фази конкурсу, де Carbominer посів перше місце і квиток на фінал конкурсу в Амстердамі, де сподівається увійти у десятку найкращих кліматичних стартапів.

Стартап також взяв участь в програмі акселератора Energyspin у фінському місті Vaasa, а днями потрапив до фіналу конкурсу Science Battle, який проводить компанія Carlsberg Ukraine. Цей захід відбудеться 23 листопада у Києві в Unit City.

Як це працює

Видобуванням вуглекислого газу з відкритого повітря у світі займаються кілька стартапів. Більшість з них працюють у США, Канаді та Швейцарії.

Є дві основні технології для прямого отримання СО2 з повітря.

Одну з них розробили засновники швейцарської компанії Climeworks. Повітря за допомогою величезних вентиляторів накачують в робочі камери із спеціальними мембранами, що добре поглинають вуглекислий газ. Потім процес зупиняють і за допомогою вакууму викачують з мембран вуглекислий газ.

Технологія цікава, але циклічність призводить до перевитрати енергії. Собівартість тонни СО2, виготовленої за такою технологією, становить близько 600 дол. При цьому тонна газу в ЄС коштує 150-300 євро залежно від сезону та країни.

Іншу технологію використовують в Канаді. Спеціальна рідина-абсорбент вловлює молекули вуглекислого газу, потім абсорбент перекачують в десорбер, де за допомогою спеціальних технологій з рідини виділяється вуглекислий газ. Після цього рідина повертається в абсорбер, щоб поглинути нову порцію газу.

Ця технологія дозволяє налагодити безперервне виробництво, тож вона дешевша.

Як вдосконалювали технологію

У Carbominer вирішили покращити останню технологію.

По-перше, у промисловості для вловлювання СО2 зазвичай використовують триетаноламін. Хоча ця речовина формально не отруйна, однак вона легко вступає в хімічні реакції, утворюючи різноманітну та високоякісну отруту. Тому Carbominer як абсорбент використовує іншу, цілком безпечну речовину.

По-друге, засновникам вдалося збільшити площу контакту рідини з газом. Чим менші краплі адсорбенту, тим більша їх кількість і тим більшою буде загальна площа поглинання СО2. Стартапери навчилися контролювати розмір мікронних крапель, щоб поглинання відбувалося найбільш ефективним чином.

По-третє, завдяки зменшенню турбулентності в горловині скрубера вдалося вирішити проблему високого гідравлічного опору абсорберу. Це дозволило мінімізувати витрати енергії на закачування повітря.

"Для отримання кубометра вуглекислого газу через систему потрібно пропускати мінімум 2 500 кубометрів повітря. Це погане співвідношення. Якщо установка не буде ідеальною, то на роботу вентиляторів доведеться витратити надто багато енергії. Ми були змушені винайти скрубер нового типу", — пояснює Микола.

У чому унікальність

Головною відмінністю технології Carbominer є її модульність.

"Нашу установку потужністю 500 тонн СO2 на рік буде зроблено у форм-факторі звичайного контейнера, тож її буде легко доставити до клієнта.

Це скорочує витрати, адже нам не потрібно думати про те, як перетворити газ на рідину, потім транспортувати рідкий СО2 до клієнта, а йому ще й витрачатися на зберігання. Ми привозимо клієнту установку, встановлюємо поряд з теплицею і починаємо виробляти СО2 на місці з лічильником", — каже винахідник.

Де застосовується

Партнери Carbominer вирішили спершу використовувати своєї установки для постачання газу теплицям, які потребують додавання СО2 для пришвидшення росту рослин. Завдяки фотосинтезу вуглекислий газ засвоюється у біомасу.

Крім теплиць, каже Микола, є з десяток напрямків, де СО2 використовується як сировина: при зварюванні, видобуванні сланцевої нафти та газу, виробництві газованих напоїв та устаткування для гасіння пожеж. Світовий ринок продажу вуглекислого газу у 2019 році становить близько 7 млрд дол.

"На програмі акселерації у Фінляндії нам підказали несподіваний напрямок використання нашої технології. Країни ЄС швидко розвивають відновлювальну енергетику і зіткнулися з мережевими дисбалансами при виробництві електрики.

Вітер і сонце дають енергію не завжди тоді, коли вона потрібна споживачам. У таких випадках надлишки енергії можна направляти на наші установки, щоб вони виробляли корисний продукт з певною ринковою ціною", — пояснює Микола.

На якому етапі проект

Сarbominer вже має робочий прототип. Він лабораторний і невеличкий, його можна розмістити на столі. Головна його цінність в тому, що технологія працює.

"Ми розробляємо наступний, більший прототип. Плануємо виготовити його до кінця 2019 року. Тоді зможемо показати інвесторам не лише принцип, а й економіку процесу", — стверджує засновник Carbominer.

Невдовзі стартапери планують залучити перші інвестиції. Кошти витратять на виготовлення промислового модуля. Навесні 2020 року його планують випробувати на тепличному комплексі, де вирощують квіти. "Десь у квітні встановимо у клієнта перший промисловий модуль", — прогнозує Осейко.

Про компанію

Carbominer перебуває на етапі вибору місця реєстрації. Засновники зважують всі аспекти роботи компанії в Україні і за кордоном. Головний ринок Carbominer — країни ЄС, які мають понад 210 тис га або 40% тепличних площ світу.

Від реєстрації компанії в Україні партнерів також утримує те, що в українську компанію складно залучити інвесторів через брак надійних механізмів захисту інвестицій.

"Ми на роздоріжжі. Якщо влада доведе, що вона зацікавлена в розвитку інноваційного бізнесу, ми зареєструємо компанію і будемо платити податки в Україні. Якщо ні — зареєструємося в Естонії, Польщі або Канаді, де працюють потужні програми підтримки стартапів", — каже засновник Carbominer.