SepPure-Nanofilter reduzieren die Energiekosten industrieller Trennprozesse erheblich

Da der Druck auf Unternehmen wächst, die Abhängigkeit von Gas und Öl zu verringern, werden etablierte Prozesse selbst auf industrieller Ebene in Frage gestellt, was der Technologie die Möglichkeit bietet, einzugreifen. SepPure versucht, die komplexe gasbasierte Destillation von Ölen durch membrantechnische Destillationen im Nanometerbereich zu ersetzen, und sein Ansatz hat in einer neuen Finanzierungsrunde 12 Millionen US-Dollar angezogen.

Öle aller Art müssen aus ihrer Quelle, die ein Samen, eine Faser oder ein anderes organisches Material sein kann, extrahiert und gereinigt werden. Natürlich kann man eine Olive zerkleinern und viel Öl daraus extrahieren, aber es gibt bei weitem nicht alles; Dazu wird der Zellstoff in eine große Menge Lösungsmittel wie Aceton oder Hexan getaucht, wodurch das restliche Öl herausgezogen wird. Die resultierende Mischung wird dann erhitzt, normalerweise durch Erdgas oder Öl, und das Lösungsmittel und das Öl werden getrennt.

Dieser brennstoffintensive Prozess läuft seit Jahrzehnten, auch weil die erforderlichen hohen Temperaturen die Nutzung von Sonnen- oder Windenergie als Wärmequelle ausschließen.

Eine potenzielle Alternative tauchte vor einigen Jahren im Bereich der Wasserfiltration auf, die ebenfalls seit langem den Destillationsprozess nutzt, um H2O von Verunreinigungen zu trennen. Membranen können so konstruiert werden, dass sie bestimmte Substanzen passieren lassen, während sie andere blockieren, beispielsweise Wassermoleküle, aber keine großen organischen Moleküle. Dieser Ansatz hat die Wasserindustrie erobert, weil er billiger und einfacher ist und weniger Energie verbraucht (achten Sie auf dem Etikett auf „Umkehrosmose“).

Der Gründer und CEO von SepPure, Mohammad Farahani, erklärte, dass der Druck des Klimawandels und die Gaspreise (ganz zu schweigen von den Kosteneinsparungen) andere dazu veranlasst haben, Membranen als Möglichkeit in Betracht zu ziehen. Beispielsweise hat Divigas eine Membran entwickelt, die Wasserstoff von Kohlendioxid trennt, und Membrion hat eine Membran entwickelt, um Schwermetalle aus Wasser zu entfernen. Aber Wasser ist keine besonders aggressive Substanz, im Gegensatz zu vielen chemischen Vorläufern von nützlichen Ölen und anderen Molekülen.

„Es hat lange gedauert, eine gute Wasserlösung zu bekommen, und im Grunde hat sich jedes Unternehmen, das Membranen herstellt, auf Wasser konzentriert“, sagte Farahani. Vielleicht erst vor 10 Jahren begann man mit der Erforschung von chemikalienbeständigen Membranen. Wir glauben, dass wir uns an derselben Stelle befinden, an der vor 40 Jahren hydrophobe Membranen eingeführt wurden – sie werden im Grunde überall angewendet werden.”

SepPure stellt einen sogenannten hohlen Nanofaserfilter her, und es ist genau das, wonach es sich anhört: eine hohle Polymerfaser mit einer Oberfläche im Nanometerbereich, die nur bestimmte Partikel passieren lässt. Sammeln Sie ein paar davon und geben Sie sie in ein Röhrchen und drücken Sie die Flüssigkeit durch das Röhrchen, um sie herauszufiltern. Obwohl die Membran die beiden Materialien nicht zu 100 % trennt, reduziert sie den Umfang des Destillationsschritts erheblich. Das Konzept ist nicht neu und wird tatsächlich in der gesamten Membranindustrie verwendet, aber was SepPure unterscheidet, ist seine Haltbarkeit und Kompaktheit.

„Starke Lösungsmittel können Polymere leicht auflösen – man muss Polymerfilme herstellen Verwenden Lösungsmittel, aber dann brauchen sie es Widerstandsfähigkeit Lösungsmittel. „Das ist schwierig und es wurde viel geforscht, um es zu erreichen“, sagte Farahani. “Das Schöne an dem, was wir getan haben, ist die Herstellung von Fasern, die aggressiven Chemikalien, hohen Temperaturen und hohem Druck standhalten.”

Wasser und Gas sind in diesen Kategorien nicht sehr anspruchsvoll, daher haben sie die meiste Aufmerksamkeit erhalten, aber jetzt gibt es eine Version, die Öle von Lösungsmitteln oder andere wertvolle Moleküle aus einer ähnlich schwierigen Mischung trennen kann. Dies hat Anwendungen in jeder Branche, die aufgrund der Zerbrechlichkeit der alten Membranverfahren noch Destillation verwendet – und es gibt noch viele mehr. Trennungen machen einen erheblichen Teil des weltweiten Energieverbrauchs und der Emissionen aus.

SepPure hat einen Konkurrenten in Deutschlands Evonik, die ein ähnliches Produkt herstellt. Aber Farahani sagte, dass diese frühere Version der Technologie zwar für margenstarke Produkte wie die Pharmaindustrie geeignet ist, aber zu langsam und sperrig für den Einsatz in großvolumigen Betrieben mit niedrigen Margen wie der Speiseölproduktion.

Filter haben in der Regel eine Standardgröße: ein Rohr mit einem Durchmesser von 4 Zoll und einer Länge von 40 Zoll. SepPure behauptet, dass es die fünffache Menge an Membran in diesem Raum unterbringen kann, was die Effizienz verbessert und die Kosten senkt: Fünfmal so viel Material durch die gleiche Anzahl von Schläuchen schieben oder die gleiche Menge auf viel kleinerem Raum filtern. Und dies ohne Berücksichtigung des erhöhten Drucks und anderer kombinatorischer Faktoren.

Insgesamt schätzt Farahani, dass er durch diese Gewinne und die Reduzierung der brennstoffbasierten Heizung die Kosten für die Produktion von (sagen wir) 100.000 Tonnen Öl pro Jahr von etwa 7,5 Millionen US-Dollar auf etwa 2,5 Millionen US-Dollar senken könnte. Und es ist klar, dass Filterfasern, wenn sie nach zwei Jahren Gebrauch erschöpft sind, wiederverwendet werden können, um flammhemmende Stoffe herzustellen.

Die 12-Millionen-Dollar-Runde wurde von SOSV mit Beteiligung von unter anderem Anji Microelectronics, Real Tech Fund, Seeds Capital und EPS Ventures geleitet. Das Unternehmen sammelte 2019 bereits 2,5 Millionen US-Dollar.

Die Mittel werden verwendet, um den Bau der ersten Filterproduktionsanlage in Singapur abzuschließen.

„Sobald wir mit der Implementierung unserer Technologielösungen bei Kunden beginnen, werden wir schnell die maximale Kapazität erreichen.“ In Erwartung der wachsenden Nachfrage nach unseren Einheiten arbeitet unser Team bereits an Expansionsplänen.