Нанофильтры SepPure значительно снижают затраты энергии на процессы промышленного разделения.

По мере того, как на компании растет давление с целью уменьшить зависимость от газа и нефти, устоявшиеся процессы даже в промышленных масштабах подвергаются сомнению, что дает возможность технологиям вмешаться. SepPure стремится заменить сложную газовую перегонку масел мембраной, разработанной в масштабе нанометра, и этот подход привлек 12 миллионов долларов в новом раунде финансирования.

Масла всех видов необходимо экстрагировать и очищать из их источника, которым могут быть семена, волокна или какой-либо другой органический материал. Конечно, вы можете раздавить оливку и получить из нее много масла, но далеко не все; для этого мякоть погружают в большое количество растворителя, например ацетона или гексана, который вытягивает остатки масла. Полученную смесь затем нагревают, обычно с помощью природного газа или нефти, и растворитель и масло разделяются.

Этот энергоемкий процесс продолжается десятилетиями, отчасти потому, что требуемые высокие температуры не позволяют использовать солнечную энергию или ветер в качестве источника тепла.

Потенциальная альтернатива появилась в области очистки воды много лет назад, где долгое время также использовался процесс дистилляции для отделения H2O от загрязнений. Мембраны можно спроектировать так, чтобы они пропускали одни вещества, в то время как другие блокировались, пропуская, например, молекулы воды, но не крупные органические вещества. Этот подход завоевал популярность в водной отрасли, потому что он дешевле, проще и потребляет меньше энергии (ищите на этикетке надпись «обратный осмос»).

Основатель и генеральный директор SepPure Мохаммад Фарахани объяснил, что давление изменения климата и цен на газ (не говоря уже об экономии затрат) заставило других рассматривать мембраны как возможность. DiviGas, например, создала мембрану, отделяющую водород от углекислого газа, а Membrion — для удаления тяжелых металлов из воды. Но вода не является особенно агрессивным веществом, в отличие от многих химических предшественников полезных масел и других молекул.

Переработчик сточных вод Membrion упрощает удаление тяжелых металлов

«Потребовалось много времени, чтобы найти хорошее решение для воды, и практически каждая компания, производящая мембраны, ориентирована на воду», — сказал Фарахани. «Возможно, всего 10 лет назад люди начали исследовать химически стойкие мембраны. Мы думаем, что находимся в том же месте, что и 40 лет назад, когда были представлены водные мембраны — по сути, их начнут внедрять повсюду».

На компьютере отображается поперечное сечение трубок нанофильтра SepPure.Кредиты изображений:Если чистый

SepPure производит так называемый нанофильтр с полыми волокнами, и это именно то, на что это похоже: полое полимерное волокно с поверхностью, спроектированной в нанометровом масштабе, чтобы пропускать только определенные молекулы. Соберите их вместе, вставьте в трубку и пропускайте жидкость через трубку, чтобы отфильтровать ее. Хотя мембрана не разделяет на 100% два вещества, она значительно уменьшает масштаб стадии дистилляции. Эта концепция не нова и фактически используется во всей мембранной промышленности, но SepPure отличается своей долговечностью и компактностью.

«Сильные растворители могут легко растворять полимеры — вам придется создавать полимерные мембраны с использованием растворителей, но тогда они должны противостоять растворителям. Это сложная задача, и для ее достижения было проведено много исследований», — сказал Фарахани. «Прелесть того, что мы сделали, заключается в создании волокон, способных противостоять агрессивным химикатам, высокой температуре и высокому давлению».

Вода и газ не так требовательны в этих категориях, поэтому им уделяется основное внимание, но теперь существует версия, которая может отделять масла от растворителей или другие ценные молекулы из столь же сложной смеси. Это находит применение в любой отрасли, где до сих пор используется дистилляция из-за хрупкости старых мембранных процессов, а их немало. Процессы разделения составляют значительную долю глобального потребления энергии и выбросов.

У SepPure есть конкурент – немецкая компания Evonik, которая создает аналогичный продукт. Но Фарахани сказал, что, хотя эта более ранняя версия технологии подходит для высокодоходных продуктов, например, в фармацевтической промышленности, она слишком медленная и громоздкая, чтобы использовать ее в крупнообъемных и низкорентабельных процессах, таких как производство пищевого масла.