C16 Biosciences: Giải pháp sạch thay cho dầu cọ

Dầu cọ là nguyên liệu chính trong các sản phẩm thông dụng nhất, và cũng là loại dầu gây hại cho môi trường khủng khiếp do quá trình sản xuất dẫn tới nạn phá rừng, làm mất cân bằng sinh thái.

Dầu cọ được sản xuất theo quy trình mới giảm tác hại cho môi trường.

Tìm ra cách sản xuất tối ưu và thân thiện môi trường để thay thế dầu cọ truyền thống không phải điều đơn giản. Song, một nhóm sinh viên từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra giải pháp.

Có một câu nói đùa thế này: Deadline là nguồn động lực cho sáng tạo. Trong trường hợp của một nhóm các nhà nghiên cứu tại MIT, câu nói này không thể chính xác hơn.

Vào năm 2016, nhóm bạn cùng lớp David Heller, Shara Ticku và Harry McNamara lo lắng tới vò đầu bứt tóc khi chỉ còn hai tuần nữa là tới hạn chót trình bày kế hoạch kinh doanh cuối cùng của lớp MAS.883 (Các dự án mạo hiểm cách mạng: Làm sao để phát minh và triển khai các công nghệ biến đổi). Đam mê sử dụng sinh học để giải quyết các thách thức về khí hậu đưa ba người bạn gắn kết với nhau. Họ cùng nghĩ ra một số ý tưởng sơ khai, song không có cái nào tiến triển tốt, và thế là ba người phải chuẩn bị một kế hoạch mới.

Trong một buổi thảo luận, Ticku bắt đầu nhớ tới chuyến đi tới Singapore – nơi nạn cháy rừng đã tạo ra lớp khói mù mịt bao trùm lên thành phố. Câu chuyện này lại gợi nên ký ức về một vùng đất cách đó nửa vòng Trái đất là Costa Rica, nơi McNamara tới du lịch và thấy trùng điệp đồn điền cọ được trồng nhằm thu hoạch dầu cọ.

Heller nhớ lại: “Trải nghiệm của Shara ở Singapore và của Harry tại Costa Rica khiến cả ba nhận thấy cọ là một loại vật liệu mà không ai trong chúng tôi từng nghĩ đến một cách nghiêm túc. Cuộc trò chuyện hôm ấy khiến bọn tôi nhận ra một ngành công nghiệp khổng lồ, và quá trình sản xuất cọ như vậy tồn tại rất nhiều vấn đề lớn”.

Dầu cọ là loại dầu phổ biến nhất trên thế giới, nó được dùng trong mọi thứ: từ xà phòng, đồ mỹ phẩm, cho tới sữa bột trẻ em, nước sốt, bánh cuộn, bánh quy, thậm chí cả nhiên liệu cho ô tô – khiến dầu cọ là một trong những nguyên liệu khó thay thế nhất.

Thế nhưng, ta chỉ có thể thu hoạch được loại vật liệu này từ những cây cọ gần xích đạo. Vì thế, các nhà sản xuất thường sẵn sàng đốt rụi những cánh rừng mưa nhiệt đới, phá hủy các đầm lầy trong những khu vực ấy để nhường chỗ cho đồn điền. Hành động này đã tàn phá môi trường sống của động vật hoang dã và thải ra lượng khí nhà kính vô cùng lớn. Một nghiên cứu gần đây cho thấy việc mở rộng trồng cọ ở Đông Nam Á chiếm 0,75% tổng lượng khí thải nhà kính trên thế giới. Kết quả này còn chưa tính tới việc mở rộng diện tích trồng cọ đang diễn ra trên khắp Tây Phi và Nam Mỹ. Trong số những động vật là nạn nhân của tình trạng này có ba loài đười ươi hiện đang được cho là “cực kỳ nguy cấp” – tình trạng khẩn cấp nhất trong Sách đỏ, liệt kê những loài có nguy cơ tuyệt chủng trên toàn cầu.

“Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong vài thập niên qua, các nhà sản xuất cọ lớn thường chiếm đoạt đất đai. Họ sẽ chặt phá và đốt cháy các khu rừng mưa nhiệt đới, xua đuổi người dân địa phương, giết chóc hoặc đuổi động vật hoang dã và thay thế mọi thứ bằng hàng héc-ta đồn điền trồng cọ. Quá trình chuyển đổi đất đai này đã và đang thải ra một gigaton CO2 mỗi năm, chỉ với việc mở rộng sản xuất dầu cọ”.

Từ vài mililit tới sản lượng hàng tấn

Nhóm bạn học quyết định thử sử dụng sinh học tổng hợp để tạo ra vật liệu thay thế cho dầu cọ. Họ xác định được một số chủng men có thể tạo ra dầu một cách tự nhiên, rồi nhân rộng số lượng nhờ lên men – phương pháp đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ trong thực phẩm (chẳng hạn như ủ bia), y học và thậm chí cả làm đẹp. Tiếp theo, họ dùng những công cụ tốt nhất của công nghệ sinh học để cải tiến chủng men nhằm nâng cao cả chất lượng lẫn số lượng. Ý tưởng này là khởi đầu cho công ty C16 Biosciences.

Quay trở lại ngày thuyết trình định mệnh ấy, nhóm bạn học đã thành công rực rỡ. Sau đó, họ nhận được khoản tài trợ nhỏ nhờ tham gia vào Cuộc thi quảng bá sản phẩm trị giá 100 nghìn USD của MIT và từ Quỹ Đổi mới Sandbox thuộc MIT.

“MIT Sandbox là một trong những nguồn hỗ trợ tài chính đầu tiên của chúng tôi,” Heller nói. “Chúng tôi cũng nhận được sự hướng dẫn tuyệt vời, học hỏi từ các công ty khởi nghiệp khác tại MIT và kết nối với các giáo sư đã truyền thụ nhiều kiến thức cho chúng tôi”.

Vào năm 2018 – thời điểm Heller tốt nghiệp, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm một số chủng men khác nhau và chỉ tạo ra được vài mililit dầu mà thôi. Dần dà, họ tối ưu hóa quy trình và mở rộng quy mô từ đây. Nhóm sinh viên ngày nào lúc này đã bắt đầu xây dựng thương hiệu riêng của mình với mục tiêu truyền bá tác hại sinh ra từ dầu cọ, và thể hiện cho các công ty lớn hơn rằng họ sẵn sàng trở thành đối tác.

Ngày nay, C16 đang sản xuất được hàng tấn dầu, chứa trong các thùng có dung tích 50.000l. Họ đã cho ra mắt nhãn hiệu mỹ phẩm có tên Palmless (nghĩa là Không có cọ) với sản phẩm đầu tiên là dầu Torula – một sản phẩm cao cấp với mức giá khá cao so với dầu cọ truyền thống. Nhưng Heller cho biết giá dầu cọ hiện nay đang giảm do không tính đến chi phí cho môi trường và xã hội. Sau đó, họ bắt tay với các Công ty Pangaia và Haeckels, đưa ra thị trường dầu Save the F#$%ing Rainforest Nourishing và bánh xà phòng REWILD Body Block. Cả hai sản phẩm đều bán cháy hàng chỉ trong vòng chưa đầy 24 giờ.

Mở rộng quy mô bằng sinh học

Heller nhận định C16 có một số lợi thế trong nỗ lực thay đổi hoàn toàn ngành công nghiệp dầu cọ trị giá 60 tỷ USD: so với cải tiến các quy trình nông nghiệp thì việc cải tiến năng suất của quy trình lên men dễ hơn nhiều. Họ kỳ vọng chi phí sản xuất sẽ giảm mạnh khi tiếp tục tăng trưởng.

Không chỉ dừng lại trong ngành chăm sóc cá nhân, các nhà khoa học còn ấp ủ hy vọng sản phẩm của mình có thể thay thế dầu cọ trong lĩnh vực thực phẩm. Năm 2023, họ đã đưa được sản phẩm của mình gia nhập danh mục thực phẩm. Vào ngày 9/11/203, C16 Biosciences được trao Giải thưởng sáng tạo dựa trên tế bào thế giới cho hạng mục “Nguyên liệu dựa trên tế bào tốt nhất”.

Heller kêu gọi: “Chúng ta cần tìm cách giảm sự phụ thuộc vào các sản phẩm gây phá rừng. Không phải cứ thứ gì có dầu cọ thì bạn phải dừng sử dụng nó, nhưng bạn nên hiểu nó gây ra tác động gì với thế giới”.

Mới đây, quy trình tiềm năng này đã được Quỹ Bill và Melinda Gates tài trợ 3,5 triệu USD cùng khoản séc trị giá 1 triệu USD từ Elemental Excelerator, giúp tăng tốc hỗ trợ công nghệ khí hậu “có tác động sâu sắc đến cộng đồng”.

Với nguồn vốn dồi dào, họ sẽ phát triển các công thức dầu mới trong thực phẩm, sử dụng cả vật liệu thô từ rác thải và đặc biệt là nguyên liệu phi nông nghiệp, có thể bao gồm nguyên liệu có nguồn gốc trực tiếp từ việc thu giữ carbon.

Khoahocphattrien