Los nanofiltros de SepPure reducen enormemente el coste energético de los procesos de separación industrial

A medida que aumenta la presión sobre las empresas para que reduzcan la dependencia del gas y el petróleo, se cuestionan los procesos establecidos incluso a escala industrial, lo que ofrece una oportunidad para que la tecnología intervenga. SepPure busca reemplazar la compleja destilación de petróleo a base de gas con una membrana diseñada en la escala nanométrica, y su enfoque ha atraído $ 12 millones en una nueva ronda de financiación.

Los aceites de todo tipo deben extraerse y purificarse de su fuente, que puede ser una semilla, fibra o algún otro material orgánico. Por supuesto, puedes triturar una aceituna y sacarle mucho aceite, pero no todo; para hacer eso, la pulpa se sumerge en una gran cantidad de solvente, como acetona o hexano, que extrae el aceite restante. Luego, la mezcla resultante se calienta, generalmente a través de gas natural o aceite, y el solvente y el aceite se separan.

Este proceso intensivo en combustible ha persistido durante décadas, en parte porque las altas temperaturas requeridas impiden el uso de energía solar o eólica como fuente de calor.

Hace muchos años apareció una alternativa potencial en el espacio de purificación de agua, que durante mucho tiempo también utilizó un proceso de destilación para separar el H2O de los contaminantes. Las membranas se pueden diseñar para permitir el paso de ciertas sustancias mientras que otras están bloqueadas, dejando pasar, por ejemplo, moléculas de agua pero no grandes orgánicas. Este enfoque se ha apoderado de la industria del agua porque es más barato, más simple y usa menos energía (busque "ósmosis inversa" en la etiqueta).

El fundador y director ejecutivo de SepPure, Mohammad Farahani, explicó que las presiones del cambio climático y los precios del gas (sin mencionar el ahorro de costos) han hecho que otros consideren las membranas como una posibilidad. DiviGas, por ejemplo, creó una membrana que separa el hidrógeno del dióxido de carbono y Membrion hizo una para eliminar los metales pesados ​​del agua. Pero el agua no es una sustancia particularmente dura, a diferencia de muchos precursores químicos de aceites útiles y otras moléculas.

El reciclador de aguas residuales Membrion simplifica el trabajo de eliminación de metales pesados

"Tomó mucho tiempo obtener una buena solución para el agua y, básicamente, todas las empresas que fabrican membranas se centraron en el agua", dijo Farahani. "Tal vez hace solo 10 años, la gente comenzó a investigar membranas resistentes a productos químicos. Creemos que estamos en el mismo lugar que cuando se introdujeron las membranas de agua hace 40 años; básicamente, comenzará a implementarse en todas partes".

Una computadora muestra una sección transversal de tubos de nanofiltro SepPure.Créditos de imagen:A pesar de

SepPure fabrica lo que se llama un nanofiltro de fibra hueca, que es exactamente lo que parece: una fibra de polímero hueca con una superficie diseñada a escala nanométrica para permitir el paso solo de ciertas moléculas. Empaque un montón de ellos y péguelos en un tubo, y empuje el líquido a través del tubo para filtrarlo. Aunque la membrana no separa el 100 % de las dos sustancias, reduce enormemente la escala del paso de destilación. El concepto no es nuevo y, de hecho, se usa en toda la industria de las membranas, pero donde SepPure diverge es en su durabilidad y compacidad.

"Los solventes fuertes pueden disolver fácilmente los polímeros: tienes que hacer membranas poliméricas usando solventes, pero luego deben resistir los solventes. Eso es un desafío y se investigó mucho para llegar allí", dijo Farahani. "La belleza de lo que hemos hecho es crear fibras que resistan productos químicos agresivos, altas temperaturas y alta presión".

El agua y el gas no son tan exigentes en esas categorías, por lo que han recibido la mayor parte de la atención, pero ahora existe una versión que puede separar los aceites de los solventes u otras moléculas valiosas de una mezcla igualmente difícil. Eso tiene aplicaciones en cualquier industria que todavía usa la destilación debido a la fragilidad de los viejos procesos de membrana, y hay muchas. Los procesos de separación constituyen una proporción significativa del uso y las emisiones globales de energía.

SepPure tiene un competidor en Evonik de Alemania, que crea un producto similar. Pero Farahani dijo que si bien esta versión anterior de la técnica está bien para productos de alto margen como en la industria farmacéutica, es demasiado lenta y voluminosa para usar en procesos de alto volumen y bajo margen como la producción de aceite alimentario.

En el laboratorio, se crean nanotubos de fibra hueca y se muestra una versión pequeña del filtro final.Créditos de imagen:A pesar de

Los filtros suelen venir en un tamaño estándar: una tubería de 4 pulgadas de diámetro y 40 pulgadas de largo. SepPure afirma que puede poner cinco veces más membrana en ese espacio, mejorando la eficiencia y reduciendo costos: empujar cinco veces más material a través de la misma cantidad de tuberías o filtrar la misma cantidad en mucho menos espacio. Y eso sin tener en cuenta el aumento de la presión y otros factores combinatorios.

En general, a través de estas ganancias y la reducción de la calefacción a base de combustible, Farahani estima que podrían reducir el costo de producir (por ejemplo) 100 000 toneladas de petróleo en un año de alrededor de $ 7,5 millones a alrededor de $ 2,5 millones. Y aparentemente las fibras del filtro, una vez agotadas después de un par de años de uso, pueden reutilizarse para crear telas ignífugas.

La ronda Serie A de $12 millones fue dirigida por SOSV, con la participación de Anji Microelectronics, Real Tech Fund, Seeds Capital, EPS Ventures y otros. La compañía recaudó previamente $ 2.5 millones en 2019.

El dinero se utilizará para completar la construcción de su primera planta de producción de filtros en Singapur.

"Tan pronto como comencemos a implementar nuestras soluciones tecnológicas en los sitios de los clientes, alcanzaremos rápidamente la capacidad máxima. Anticipándonos a la creciente demanda de nuestros módulos, nuestro equipo ya está trabajando en planes de expansión", dijo Farahani.