Nanopartikel dalam aliran penuh |  Bisnis
Business

Nanopartikel dalam aliran penuh | Bisnis

Sebagai ahli kimia yang telah menghabiskan bertahun-tahun di departemen penelitian dan pengembangan industri pelapis, Chris Simmons mengetahui perjuangan bekerja dengan nanopartikel, terutama dalam bentuk bubuk. ‘Selalu ada kekhawatiran tentang kurangnya skala industri dan persepsi biaya yang akan lebih besar daripada manfaatnya. Namun, sebagai perumus, masalah besarnya adalah penggabungan dan dispersibilitas,’ katanya. ‘Sangat, sangat sulit untuk mende-aglomerasi nanopartikel yang secara alami menarik satu sama lain dan membubarkannya ke dalam formulasi.’

Awal tahun ini, Simmons bergabung dengan Promethean Particles, sebuah perusahaan yang berbasis di Nottingham, Inggris yang bertujuan untuk membuat formulasi dengan bahan nano lebih mudah dengan menyediakannya sebagai dispersi cair.

Diagram reaktor solvotermal Promethean

Promethean’s pitch adalah bahwa dispersi cair mengurangi risiko aglomerasi partikel, membuat nanopartikel lebih mudah diintegrasikan ke dalam pelapis atau matriks lainnya, dan menghilangkan peralatan ekstraksi mahal yang dibutuhkan bubuk kering di tingkat R&D dan produksi. Nanopartikel disediakan dalam air atau pelarut, yang juga dapat memiliki manfaat tambahan untuk melindungi partikel, seperti tembaga, dari oksidasi. Dan mereka tidak datang dengan masalah keamanan dan penanganan, seperti risiko inhalasi, bubuk kering.

Simmons dan timnya dapat melewati bentuk bubuk konvensional berkat sintesis hidrotermal dan reaktor yang dipatenkan. Teknologi perusahaan menggabungkan dua aliran – satu air panas atau pelarut, dan satu lagi bahan yang harus dibuat dalam bentuk nano, seperti garam logam – dalam pengaturan reaktor arus berlawanan. Proses aliran ini dirancang untuk menciptakan solusi super-jenuh hanya dalam waktu singkat, memungkinkan nanopartikel terbentuk.

Teknologi ini merupakan gagasan pendiri perusahaan, insinyur kimia Ed Lester, yang dengan susah payah menyempurnakan reaktor di awal 2000-an. Poin penting adalah menghindari penyumbatan, kenang Selina Ambrose, mantan mahasiswa PhD Lester di University of Nottingham, dan sekarang manajer teknis Promethean. ‘[Lester] melakukan banyak uji coba desain reaktor yang berbeda sebelum dia mengatasi masalah penyumbatan itu, yang akhirnya berarti partikel dapat terbentuk dan mengalir keluar dengan cukup baik,’ kata Ambrose. Setelah Lester menyempurnakan proses dan desain reaktor, ia mengajukan paten dan membentuk Promethean pada akhir 2007.

Mengalir bebas

Teknologi ini mengubah produksi nanopartikel dari proses batch konvensional menjadi aliran kontinu. ‘Salah satu perbedaan terbesar antara metode aliran kontinu dan produksi batch ini adalah waktu yang dibutuhkan nukleasi,’ kata Simmons. Metode produksi batch dapat memakan waktu antara delapan dan 16 jam waktu operasi. ‘Karena turbulensi yang tinggi di dalam reaktor kami, nanopartikel nukleasi dalam sepersekian detik. Itu memungkinkan tingkat skala dan efisiensi yang seringkali dibatasi oleh metode tradisional,’ Simmons menjelaskan.

Proses ini juga meminimalkan variasi batch-ke-batch, dan memungkinkan peningkatan skala yang mudah untuk menghasilkan jumlah bahan nano industri, sedangkan proses batch yang setara dibatasi oleh volume bejana reaktor. Promethean telah ditingkatkan hingga kapasitas hingga 1000 ton nanopartikel per tahun, dan sekarang mengklaim untuk mengoperasikan pabrik manufaktur multi-nanomaterial terbesar di dunia.

Pada hari-hari awal, perusahaan membuat keramik – oksida logam yang dapat digunakan dalam pelapis reflektif, bahan suhu tinggi, katalis atau sebagai bahan penguat untuk kain. Saat ini, ia dapat membuat bahan dalam delapan kelas bahan yang berbeda, termasuk logam dan oksida logam. Dalam beberapa kelas tersebut, seperti oksida logam yang didoping, ada kombinasi bahan yang hampir tak terbatas yang dapat diproduksi oleh tim, Simmons dan Ambrose menjelaskan. Saat ini, perusahaan sedang mengerjakan produk untuk aplikasi mulai dari penangkapan karbon dan peningkatan efisiensi cairan perpindahan panas, hingga penghilangan lapisan es pada pesawat dan alat pelindung diri (APD) dengan sifat biosidal dari nanocopper.

MOF dalam skala besar

Salah satu area pengembangan terbesar tim adalah memproduksi kerangka kerja logam-organik (MOF), kata Ambrose: ‘Kami telah melakukan banyak pekerjaan dalam beberapa tahun terakhir dalam mengembangkan metode produksi MOF yang skalabel dan hemat biaya. Kami telah melihat peningkatan minat yang signifikan dari pelanggan yang melihat MOF untuk penangkapan karbon dan aplikasi terkait lainnya.’

Gambar yang menunjukkan bagian dalam tanaman

Upaya tersebut telah menghasilkan kolaborasi dengan pembangkit listrik Drax, yang disepakati pada bulan September. Bagian dari rangkaian proyek yang didanai oleh Pusat Penelitian Penangkapan dan Penyimpanan Karbon Inggris (UKCCSRC), proyek Picasso – Penangkapan Karbon Skala Percontohan menggunakan Sorbent Padat – bertujuan untuk menyoroti potensi Kementerian Keuangan sebagai teknologi penangkapan karbon industri yang layak.

Promethean akan menyediakan MOF untuk dimasukkan ke dalam sistem penangkapan karbon yang dirancang oleh University of Nottingham. Ini kemudian akan dipasang langsung ke aliran gas buang dari Drax di mana penyerapan karbon akan dipantau dan diukur.

‘Ini adalah waktu yang menyenangkan bagi MOF, yang potensinya telah lama terhenti oleh komplikasi yang terlibat dalam pembuatannya di luar lab,’ kata Simmons. ‘Kami sekarang memiliki kemampuan untuk meningkatkan material dengan luas permukaan tinggi yang menarik ini dan menggunakannya untuk menangkap karbon dengan efisiensi tinggi,’ katanya. ‘Saya berharap ini menjadi area yang sangat penting bagi kami di masa depan.’

Partikel Promethean

Didirikan: 2007

Lokasi: Nottingham, Inggris

Karyawan: 11

Asal: Spin-out dari University of Nottingham, Inggris

Keuangan: £3,25 juta terkumpul dalam pendanaan hingga saat ini

Posted By : togel hongkonģ