211service.com
Hoe nanodeeltjes die licht oogsten de klimaatemissies kunnen beteugelen
Een weergave van Syzygy's geplande fotokatalytische chemische reactor. Hoffelijkheid: Syzygy
De fabricage van chemicaliën zorgt voor een enorme hoeveelheid broeikasgasemissies, zowel door de warmte die nodig is om de productie aan te drijven als door bijproducten van de reacties zelf. Maar nieuwe technologie die uit het laboratorium komt, zou deze conventionele industriële methoden kunnen transformeren.
Een spin-out van Rice University streeft naar een nieuwe manier om waterstof en andere chemicaliën te produceren door te vertrouwen op nanodeeltjes die licht, in plaats van warmte, de reacties mogelijk maken. Syzygy Plasmonics zal maandag bekendmaken dat het $ 5,8 miljoen heeft opgehaald, in een financieringsronde die mede wordt geleid door MIT-onderneming The Engine en de GOOSE Society of Texas. (Zie Investeren in technologie die het wachten waard is.)
De in Houston gevestigde startup zal het geld gebruiken om een fabriek op proefschaal te bouwen voor de productie van waterstof. Het bedrijf is van mening dat de technologie de uitstoot die gewoonlijk tijdens het proces wordt gegenereerd, met maar liefst de helft kan verminderen.
Waterstof is tegenwoordig een markt van $ 130 miljard, voornamelijk gebruikt in olieraffinage, chemische productie en staalproductie. Velen geloven dat het ook een groeiende belofte is voor energieopslag, als een manier om voertuigen aan te drijven en het elektriciteitsnet in evenwicht te houden.
Het overgrote deel van waterstof is geproduceerd uit aardgas , met behulp van een proces dat bekend staat als stoomreforming waarbij warmte, druk en chemische katalysatoren worden gebruikt om het gas om te zetten in waterstof en, problematisch, koolstofdioxide. Tussen dit bijproduct en de warmte van fossiele brandstoffen stoot het proces jaarlijks meer dan 800 miljoen ton koolstofdioxide uit, wat overeenkomt met de gecombineerde uitstoot van het Verenigd Koninkrijk en Indonesië, aangezien de International Energy Agency opgemerkt in een recent rapport .
De oprichters van Syzygy denken dat ze een groot deel van het probleem kunnen aanpakken door de chemische katalysatoren te vervangen door een nieuw type fotokatalysator, ontwikkeld door en onder licentie van Rice University.
Een plasmonische fotokatalysator ontwikkeld aan de Rice University. Hoffelijkheid: Syzygy
Onderzoekers doen al tientallen jaren onderzoek naar fotokatalysatoren. Tot nu toe worden ze echter alleen gebruikt in beperkte toepassingen, zoals water- en luchtzuivering, deels omdat ze niet erg efficiënt zijn gebleken in het aansturen van chemische reacties.
Rijstprofessoren Naomi Halas en Peter Nordlander, twee van de medeoprichters van het bedrijf, bedachten een manier om zogenaamde plasmonische nanodeeltjes, een veelbelovende categorie fotokatalysatoren, te combineren met traditionele katalysatoren. In een artikel uit 2016 in Proceedings of the National Academy of Sciences, ontdekten de onderzoekers dat dit: koppelingsaanpak geleverd hoge lichtabsorptie en efficiënte reacties, en was in hoge mate aanpasbaar voor bepaalde toepassingen.
Syzygy is van mening dat door te vertrouwen op deze hybride nanodeeltjes en door een gespecialiseerde reactor te bouwen, het waterstofproductieproces kan worden uitgevoerd met behulp van LED's, die kunnen worden aangedreven door wind-, zonne- of waterkracht. Dat zou de noodzaak elimineren van de fossiele brandstoffen die worden verbrand om stoom en extra warmte te produceren in het traditionele proces, dat goed is voor ongeveer de helft van de uitstoot.
Het zou de uitstoot van de koolstofdioxide die als bijproduct wordt gecreëerd niet aanpakken, hoewel het bedrijf wel een subsidie van het Amerikaanse ministerie van Energie ontving om manieren te onderzoeken om dat ook te doen. Het bedrijf is van mening dat vergelijkbare fotokatalysatoren kunnen worden gebruikt om schonere versies te produceren van andere industriële producten die met katalysatoren zijn gemaakt, mogelijk met inbegrip van synthetische brandstoffen en meststoffen.
Syzygy behoort tot een handvol startups die zich richten op industriële klimaatvervuiling, wat resulteert in: meer dan 20% van de VS en wereldwijde emissies . (Zie Een nieuwe manier om staal te maken kan in één klap 5% van de CO2-uitstoot verminderen.)
Chief executive Trevor Best zegt dat het bedrijf overweegt de reactoren te bouwen en te verkopen of de technologie in licentie te geven. Maar op dit moment heeft het bedrijf alleen een versie van het product op laboratoriumschaal ontwikkeld.