我们都看过魔术师表演的套路：帽子里什么也没有，袖子里什么都没有，空帽子里蹦出一只兔子，或者一只展翅而飞的鸽子，亦或者一只吹着口哨的小火车头。当被告知AirCo公司正在用空气和水酿造伏特加时，大多数人都会做出同样吃惊的表情。因为，没有谷物，就没有酵母。
空气+水=伏特加
利用可再生电力，AirCo通过将水分解成碳和氧，将空气中的碳转化为纯乙醇。碳、氧和氢原子在金属催化剂上重新形成，得到了纯乙醇!
AirCo.的联合创始人兼首席技术官StaffordSheehan告诉《PopularMechanics》：“这个过程和植物的光合作用原理一样，但效率更高。”
图片来源：AirCo
至于运作方式，Shaheen说，AirCo的转换反应器可在水中产生约10%的乙醇混合物，其中不含发酵中通常发现的所有固体或其他成分。“转化之后。”他说，“我们在定制的伏特加酒中将10%的乙醇蒸馏至96.5%，仍然采用其他专有的商业秘密工艺将乙醇提纯并稀释乙醇到酒精含量为40%的伏特加。”
因此，既没有大规模的、可耕种的灌溉面积的谷物，没有发酵，也没有复杂的蒸馏来去除杂质。耶鲁大学的Sheehan说，这全都是碳负离子。他在化学、物理学和计算机科学领域的应用研究基础上开发了多种商业技术。
他说：“我们有一台机器可以安装在任何一间卧室中，与传统蒸馏功能相同，只是速度更快，效率更高，对环境没有影响，并且全部使用太阳能。”
AirCo努力生产一种象征可持续发展的产品。除了避免传统耕作和蒸馏的能源要求外，该公司还从东北部的清洁排放设施(如现有的乙醇工厂)获取二氧化碳，从而最大程度地降低了捕集成本;使用可再生能源为电解装置提供电力，电解装置将水分解成氢气，然后蒸馏;瓶子要手工制作，使用不含重金属或化学物质的标签。
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Sheehan说：“而且由于AirCo在当地分销，因此也将其分销地所产生的二氧化碳排放量降至最低。”
AirCo联合创始人兼首席执行官格雷戈里·康斯坦丁(GregoryConstantine)是烈酒巨头帝亚吉欧(Diageo)的前高管，简明地阐述了公司的使命：“我们是一个技术和生活方式品牌，通过从空气中捕获过量的二氧化碳并将其转化为有价值的东西来生产消费品。一次就能获得有价值的产品。”
该公司计算了一棵大树的最大二氧化碳吸收量，并测量了单瓶伏特加酒生产中减少的碳排放量，这些数据表明每瓶伏特加能吸收7.5棵树的碳。伏特加可能是透明的，但它也明显是绿色环保的。
而且，AirCo.也受到了几位沉重的打击者的点头：该公司于年获得了联合国Ideas4Change奖，并于今年初获得了美国国家航空航天局(NASA)颁发的CO2转化挑战奖，并且是全球XPRIZE竞赛五位决赛入围者之一的公司，旨在将CO2排放转化为有价值的产品。
此外，AirCo已经获得了几个重量级人物的首肯:该公司获得了年联合国Ideas4Change奖，并于今年初获得了美国国家航空航天局(NASA)颁发的CO2转化挑战奖，并且是奖金万美元的全球XPRIZE竞赛五位决赛入围者之一，旨在将CO2排放转化为有价值的产品。
康斯坦丁说，成为全球最具创新性的酒精创业公司之一就是一个开始，AirCo有更远大的前景。
“我们的长期目标是在每个类别中开发我们自己的品牌产品，因为我们认为它们有机会颠覆现有的基础设施。”他说，“在消费者生活方式空间中，这可能意味着香水，家居清洁等等。如果我们的技术可以在启动时为特定行业提供支持，我们将与主要的工业合作伙伴一起努力增强我们的技术。AirCo已经与NASA建立了研发合作伙伴关系。”
可持续发展的消费品种类繁多，不仅需要空气和水。该公司打算成为有意识消费的典范，通过碳捕获技术将产品推向市场，以应对和防止气候变化。
该品牌今天在纽约推出，在整个假期期间将伏特加酒分发给纽约市的顶级餐厅和酒吧，此后不久便开始了区域零售。一瓶由空气和水制成的独特伏特加将售价65美元。
其他一些公司也在食品领域使用二氧化碳，不过AirCo可能是第一家上市公司。一家芬兰初创公司SolarFoods正在开发一种由二氧化碳制成的蛋白粉。海湾地区的一家创业公司Kiverdi正在研究一种可持续的方法，用二氧化碳和以二氧化碳为基础的蛋白质来替代棕榈油。
二氧化碳制成蛋白粉
芬兰的一家公司SolarFoods正在开发一种方法，利用生物反应器内的电流，将二氧化碳、水和微生物这种简单的配方转化成一种粉末，这种粉末含有20%至25%的碳水化合物、5%至10%的脂肪和50%的蛋白质。
这种可食用的粉末可以混合成奶昔，也可以制成类似豆腐的食物。它也可以转化为动物饲料。因为它是在生物反应器中进行加工的——类似于英国的啤酒和Quorn肉类替代品的生产方式——它不需要大量的土地、水或其他大规模农业所需的资源，也不会向大气中排放温室气体。
拉彭兰塔理工大学电气工程系教授杰罗阿霍拉(JeroAhola)表示:“我们将整个过程与土地分离开来。”阿霍拉说，如果利用太阳能发电，生产粮食的效率将是依赖土壤的传统农业的10倍左右。
在这项概念验证的努力中，使用的生物反应器只有咖啡杯大小，而生产1克蛋白质的过程大约需要两周时间。芬兰VTT技术研究中心的首席科学家Juha-PekkaPitkanen和阿霍拉说，他们正在计划在明年初建造一个更大的生物反应器，大约6升(1.6加仑)大小。
在那之后，他们将申请额外的资金来进一步扩大这个系统，建造一个2立方米的生物反应器，每天可以生产5公斤的粉末。大概是一袋10磅重的面粉或糖。
Pitkanen说:“我们认为，既然我们已经让它开始工作了，我们很快就能扩大它的规模。”
目前，该系统的运行效率约为26%，这意味着26%的电力将直接用于将混合物转化为食物。该团队表示，他们有信心将这一数字提高一倍，达到50%以上的效率。
Pitkanen说:“第一个真正的应用可能是在沙漠中，为非洲人提供食物。”
Pitkanen说，虽然让一种细菌混合物通电来制造食物看起来很有未来感，但实际上它可以追溯到20世纪60年代，当时著名的德国微生物学家HansGunterSchlegel和合著者R.M.Lafferty在《自然》杂志上发表了一篇研究论文，描述了这个概念。在那之后，苏联和NASA的科学家开始实验，看看他们是否可以用微生物为宇航员制造食物。
“他们正在研究如何将二氧化碳和微生物转化为微生物质。”Pitkanen说。
但是在太空中有效发电的技术并不发达。宇宙飞船是一个封闭的系统，所有东西都必须使用或回收。携带重燃料制造食物是不合理的，可再生能源还处于起步阶段。多年来，将微生物转化为食物的想法一直比较落后。
今天，随着可再生能源的发展，产生零排放的电力并利用它将水、二氧化碳和微生物转化成粉末状的蛋白质变得更有意义。随着人类对太空旅行的兴趣重燃，电力食品可能会进入宇宙。
与此同时，它在地球上有大量的应用。今天，全世界有7.95亿人缺乏足够的食物。一种营养丰富的高蛋白粉可以帮助解决全球饥饿问题。它还可能有助于整个地球减少温室气体排放，特别是芬兰，该国设定了到年将二氧化碳排放量减少80%的目标。
“我们的地球正变得像一艘宇宙飞船。”阿霍拉说。“我们意识到我们正在接近极限，我们必须为这些问题想出类似的解决方案。”
二氧化碳制棕蛋白质、棕榈油
位于加州海沃德的Kiverdi公司正致力于通过利用过滤空气中的二氧化碳来解决我们的星球所面临的各种紧迫问题。
Kiverdi的联合创始人兼首席执行官丽莎·戴森(LisaDyson)在寻找解决地球气候变化问题的方法时，无意中发现了一项技术，也是NASA正在探索一项技术，让宇航员在漫长的星际旅行中有饭吃。
科学家们发现了一种特殊的单细胞生物，当从空气中吸入二氧化碳、氧气和氮气时，它会通过一种被她称为碳发酵的过程产生蛋白质。年，戴森和她的联合创始人约翰·里德(JohnReed)决定利用这项技术解决地球上的粮食供应问题，并创办了Kiverdi。
戴森表示:“我们建立这家公司是为了能够将解决世界难题的方案商业化。”这些问题当然包括蛋白质供应，但这只是Kiverdi业务的一个方面。该公司还利用碳发酵来制造可持续的鱼饲料、肥料和棕榈油。它甚至通过一种听起来很有道理的“气化”过程将废物转化，在这个过程中，塑料被分解成碳和氢，然后转化成生物可降解材料。
整个过程听起来可能需要有一个科学博士学位才能理解(戴森就是!)，但她描述的过程非常简单，类似于酿造啤酒或制作酸奶。该公司目前拥有超过46项已批准的专利和正在申请的技术专利。
戴森表示，他们将通过合作伙伴关系实现商业化，并在未来几年通过多个垂直领域进入市场。她说不出任何具体的空气蛋白合作项目，但提到了蛋白粉是潜在的产品。
可能要过一段时间——大概两年左右——才会有人吃到由空气蛋白制成的植物汉堡。正如戴森所说，在他们的产品“经济上有吸引力”之前，公司是不会商业化的。为了实现这一目标，它们需要大幅扩张。
该公司目前在其生产设施中发酵所有的蛋白质。但是，由于他们的技术依赖于很少的产出(空气、水和电力)，而且不需要土地，他们实际上可以很容易地扩大规模。他们所要做的就是添加更多的发酵罐和更多的蛋白质。
Kiverdi的技术类似于气体发酵，通过基因工程微生物将空气、水和电转化为可食用的蛋白质。这种方法被太阳能食品公司、Novo营养素公司和DeepBranch生物技术公司采用，但是戴森声称Kiverdi的技术与众不同，因为它使用了一种独特的代谢途径。