Entreprenören Tyler Huggins växte upp på landsbygden i Montana i en familj av skogshuggare och gruvarbetare. Men han ville ha en större inverkan på samhället som helhet, så han bestämde sig för att starta ett företag. Han tittade på många alternativ, men de hade helt enkelt inte den inverkan han längtade efter.

Tills han träffade Justin Whiteley, en kollega som hade arbetat med att bygga nästa generations batteriteknologi nära Silicon Valley. Paret bildade Emergy. Det kombinerade Huggins miljötekniska färdigheter och önskan att skydda naturen han växte upp kring med Whiteleys tekniska effektivitet och kommersialiseringstänk.

Kombinationen av bakgrunder och färdigheter skapade ett sätt att omforma tillverkningen av ett av de mest använda materialen i vår ekonomi – porös, eller aktiverad, kol – för att göra det hållbart, högre prestanda och billigare att producera. Det omdesignade porösa kolet har tillämpningar för vatten- och luftfiltrering, kemisk produktion, brytning, energilagring, och naturgas- och biogaskonditionering.

"Konventionella kolmaterial produceras med hjälp av oförnybara resurser som kol och energiintensiva processer som har höga kostnader och miljöavtryck och i slutändan resulterar i undermåliga prestanda. Istället, vi har utvecklat ett sätt att använda effektiviteten hos en levande organism för att odla kol från svampar, producera sofistikerade strukturer som skulle vara svåra på något annat sätt och som kan ställas in för en specifik tillämpning, " sa Huggins.

Emergys patenterade kol har otroligt stor yta, vilket gör det till ett oerhört absorberande material. Precisionskontrollen över hur organismen växer möjliggör manipulation för att få den att fungera på en mängd olika sätt för industrin.

"Eftersom vi har precisionskontroll över hur organismen växer, genom att förändra organismen och inte tillverkningsprocessen, vi kan faktiskt odla en mängd olika material för en hel uppsättning applikationer i en enda anläggning med en enda processlinje, " sa Whiteley.

Huggins och Whiteley startade sin start som postdoktor vid University of Colorado-Boulder och flyttade till det amerikanska energidepartementets Argonne National Laboratory i januari efter att ha fått en plats inom Chain Reaction Innovations, laboratoriets nya program för att påskynda cleantech -innovation av växande entreprenörer.

Chain Reaction Innovations ger innovatörer tillgång till Argonnes djupa nätverk av 1, 600 multidisciplinära forskare och ingenjörer samt unika verktyg, inklusive superdatorn Mira och landets röntgenkälla med högst energi, den avancerade fotonkällan. Genom ett partnerskap med mentororganisationer, Polsky Center vid University of Chicago och Purdue Foundry vid Purdue University, CRI-deltagare får också hjälp med att utveckla affärsstrategier, genomföra marknadsundersökningar och hitta långsiktiga finansierings- och kommersiella partners.

"Jag har arbetat i en mängd olika FoU-anläggningar för batterier för en mängd olika batteristarter. En sak som jag såg var att tekniken jag alltid arbetade med aldrig riktigt kunde kommersialiseras. Det var alltid väldigt intressant, Whiteley sa. "Men när jag upptäckte detta nya biologiskt härledda porösa kolmaterial, Jag såg ett material som omedelbart kunde användas på marknaden."

I Argonne, Emergy satte igång en tillverkningsprocess i bänkskala och drog fördel av karaktäriseringsutrustningen på flera miljoner dollar och världsledande vetenskapsmän för att hjälpa till att nå sina prestationsmått, som inkluderar förbättring av porositeten med 25 till 100 procent och integrering av ädelmetaller på nanoskala i de växande svamparna.

"Detta är en uppmuntrande milstolpe för oss, Whiteley sa. "Det öppnar upp applikationer."

Emergy har ägnat den senaste månaden åt att förbereda sig på att odla kilogram av sitt patenterade kol för ett hösttest i förkommersiell skala med ett ledande multinationellt företag. Emergy hoppas kunna sätta upp liknande tester i en mängd olika branscher.

Expertisen hos Argonne Principle Environmental Engineer Meltem Urgun-Demirtas har varit nyckeln till att identifiera den optimala uppskalningsprocessen för Emergys teknologi. Urgun-Demirtas har skalat upp bioprocesser i 20 år och gick med på att samarbeta med Emergy på grund av komplementarna i deras forskning.

"Mitt mål är att hjälpa Emergy att skala upp processen så att den kan få en kommersiell partner, "Urgun-Demirtas sa." Detta hjälper mig också att visa industrin att vi har kompetensen och skala upp anläggningar i Argonne för att skala upp alla processer. "