Os nanofiltros da SepPure reduzem enormemente o custo de energia dos processos de separação industrial

À medida que aumenta a pressão sobre as empresas para reduzir a dependência de gás e petróleo, os processos estabelecidos, mesmo em escala industrial, estão sendo questionados, oferecendo uma oportunidade para a tecnologia intervir. escala nanométrica, e sua abordagem atraiu US$ 12 milhões em uma nova rodada de financiamento.

Óleos de todos os tipos devem ser extraídos e purificados de sua fonte, que pode ser uma semente, fibra ou algum outro material orgânico. Claro, você pode esmagar uma azeitona e tirar muito óleo dela, mas nem de longe tudo; para isso, a polpa é imersa em uma grande quantidade de solvente, como acetona ou hexano, que retira o óleo restante. A mistura resultante é então aquecida, geralmente via gás natural ou óleo, e o solvente e o óleo são separados.

Esse processo de uso intensivo de combustível persistiu por décadas, em parte porque as altas temperaturas necessárias impedem o uso de energia solar ou eólica como fonte de calor.

Uma alternativa potencial surgiu há muitos anos na área de purificação de água, que por muito tempo também usou um processo de destilação para separar H2O de contaminantes. As membranas podem ser projetadas para permitir a passagem de certas substâncias enquanto outras são bloqueadas, deixando, por exemplo, moléculas de água, mas não grandes moléculas orgânicas. Essa abordagem tem dominado a indústria da água, porque é mais barata, mais simples e usa menos energia (procure por "osmose reversa" no rótulo).

O fundador e CEO da SepPure, Mohammad Farahani, explicou que as pressões das mudanças climáticas e dos preços do gás (para não mencionar a economia de custos) fizeram com que outros considerassem as membranas uma possibilidade. A DiviGas, por exemplo, criou uma membrana que separa o hidrogênio do dióxido de carbono, e a Membrion fez uma para remover metais pesados ​​da água. Mas a água não é uma substância particularmente dura, ao contrário de muitos precursores químicos de óleos úteis e outras moléculas.

O reciclador de águas residuais Membrion facilita o trabalho de remoção de metais pesados

"Demorou muito para conseguir uma boa solução para a água e basicamente todas as empresas que fabricam membranas focavam na água", disse Farahani. "Talvez apenas 10 anos atrás, as pessoas começaram a pesquisar membranas resistentes a produtos químicos. Achamos que estamos no mesmo lugar de quando as membranas de água foram introduzidas há 40 anos - basicamente, elas começarão a ser implementadas em todos os lugares".

Um computador exibe uma seção transversal de tubos de nanofiltro SepPure.Créditos da imagem:Embora

A SepPure fabrica o que é chamado de nanofiltro de fibra oca, que é exatamente o que parece: uma fibra de polímero oca com uma superfície projetada em escala nanométrica para permitir a passagem apenas de certas moléculas. Embale um monte deles e coloque-os em um tubo e empurre o líquido pelo tubo para filtrá-lo. Embora a membrana não separe 100% das duas substâncias, ela reduz enormemente a escala da etapa de destilação. O conceito não é novo e, de fato, é usado em toda a indústria de membranas, mas onde SepPure diverge é em sua durabilidade e compacidade.

"Solventes fortes podem facilmente dissolver polímeros - você tem que fazer membranas poliméricas usando solventes, mas elas precisam resistir a solventes. Isso é um desafio e muita pesquisa foi feita para chegar lá", disse Farahani. "A beleza do que fizemos é criar fibras para resistir a produtos químicos agressivos, alta temperatura e alta pressão."

Água e gás não são tão exigentes nessas categorias, por isso receberam a maior parte da atenção, mas agora existe uma versão que pode separar óleos de solventes ou outras moléculas valiosas de uma mistura igualmente difícil. Isso tem aplicações em qualquer indústria que ainda use a destilação devido à fragilidade dos antigos processos de membrana — e há muitas. Os processos de separação representam uma proporção significativa do uso e das emissões globais de energia.

A SepPure tem como concorrente a alemã Evonik, que cria um produto similar. Mas Farahani disse que, embora essa versão anterior da técnica seja adequada para produtos de alta margem, como na indústria farmacêutica, é muito lenta e volumosa para ser usada em processos de alto volume e baixa margem, como a produção de óleo alimentar.