Reducción de la huella de carbono de la industria química con UniSieve

UniSieve ya ha puesto en marcha proyectos de demostración de su tecnología

Una de las mayores fuentes de emisiones globales de carbono puede sorprenderlo. Escuchamos mucho sobre la huella de carbono de industrias como la energía y el transporte, pero la mayoría de la gente sabe menos sobre la industria química. En particular, sus procesos para separar compuestos químicos representan hasta un 15% del consumo de energía en mercados como el estadounidense. Estos procesos, utilizados en la producción de todo, desde combustible hasta plásticos y desde alcohol hasta cosméticos, son parte integral de la fabricación moderna y, por lo tanto, un objetivo fundamental a medida que el mundo trabaja para abordar la crisis del cambio climático.

Ingrese a la empresa emergente suiza UniSieve, que hoy anuncia que ha completado una ronda de financiación inicial de $ 5.5 millones. La empresa, fundada en 2018 por Samuel Hess y Elia Schneider, ha desarrollado una forma completamente diferente de separar los productos químicos. El enfoque requiere un 90% menos de energía y, por lo tanto, es un posible cambio de juego en términos de emisiones de carbono, así como de costos.

Los procesos de separación química convencionales se basan en la destilación, un proceso que utiliza grandes cantidades de calor. Por el contrario, UniSieve ha desarrollado una membrana única que separa los compuestos al tamizarlos, de la misma manera que las personas están acostumbradas a usar un filtro para asegurarse de que el café molido no fluya a la taza.

“Estamos reemplazando un proceso térmico por uno mecánico”, explica Hess, director general de la empresa. "Es mucho más eficiente energéticamente que la destilación, lo que también significa que es mucho más barato y más limpio".

El profesor Wendelin Jan Stark del Instituto de Química y Bioingeniería de la ETH Zürich de Suiza cree que tal innovación podría tener un gran impacto en la lucha contra el cambio climático. "Lo que estamos presenciando aquí es el inicio de un cambio de tecnología en la gran industria que eliminará una huella de carbono sustancial", dice. "El tamizado requiere mucha menos energía que la destilación: los importantes ahorros de energía, a nivel mundial, potencialmente recuperarán el consumo total de energía de una gran nación".

Como mínimo, la innovación en esta área ofrece al sector químico la oportunidad de ir por el buen camino. Los datos de la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. sugieren que las emisiones de la industria han seguido aumentando en los últimos años.

Con un premio tan grande en oferta, aparentemente de algo tan simple como el tamizado, la pregunta obvia es por qué la industria química no ha desarrollado este tipo de solución hasta ahora. Un problema ha sido desarrollar una membrana con orificios del tamaño adecuado para separar los productos químicos. Muchos productos químicos varían en tamaño en una fracción de angstrom: 1 angstrom es una décima parte de un nanómetro (una milmillonésima parte de un metro), por lo que se requiere una precisión increíble.

"El tamiz tiene que ser extremadamente estrecho y preciso", dice Hess. "La membrana UniSieve es una estructura hecha de una red altamente ordenada de cristales porosos que se generan en un patrón repetitivo, muy parecido a los antiguos mosaicos romanos". Excepcionalmente, explica, la empresa ha desarrollado una técnica para combinar este tamiz molecular con una capa de soporte para crear una membrana que funciona de manera consistente y robusta.

El otro desafío al que se enfrentan los innovadores en esta área ha sido traducir los proyectos de laboratorio en perspectivas comerciales. Una tecnología que funciona a pequeña escala en un entorno experimental debe ofrecer los mismos beneficios cuando se instala en un entorno industrial grande. Aquí, UniSieve cree que tiene una ventaja, después de haber pasado los últimos cinco años perfeccionando la tecnología, trabajando últimamente en colaboración con clientes industriales para probar la solución en entornos del mundo real.

Ciertamente, hay una carrera por comercializar. Algunas empresas relativamente conocidas, como Air Liquide, Air Products y Evonik, ya han desarrollado membranas para aplicaciones específicas. Las empresas emergentes que compiten directamente con UniSieve incluyen Via Separations e Imtex.

Sin embargo, Hess insiste en que UniSieve tiene una ventaja. "Nuestra tecnología se puede diseñar y adaptar rápidamente a varias aplicaciones al tiempo que garantiza una separación de alta precisión", dice. "Además, en comparación con otros conceptos de membrana interesantes, hemos demostrado escalabilidad económica a través de procesos de producción piloto continuos".

La ronda de financiación de hoy debería ayudar a la empresa a construir sobre estos cimientos, permitiéndole intensificar el trabajo que está realizando para demostrar su tecnología a escala industrial. Si todo sale según lo planeado, Hess espera que las instalaciones comerciales a gran escala puedan estar en funcionamiento a fines de 2024; él prevé un modelo de negocio híbrido, con ventas de equipos a los clientes por adelantado y luego contratos de mantenimiento predictivo al mismo tiempo.

Los inversores de la empresa están entusiasmados con esa visión. "Los procesos de producción intensivos en energía han sido un tema de conversación clave en todos los ámbitos, pero ahora estamos viendo acción", dice Lukas Weder, socio fundador de Wingman Ventures, que ha respaldado el negocio desde su etapa previa a la semilla. "Están sucediendo dos cosas importantes que impulsan esta acción: la industria pesada está dispuesta a invertir en soluciones para abordar el problema y hay soluciones de mejor calidad disponibles".