211service.com
Hvordan nanopartikler som høster lys kan dempe klimautslippene
En gjengivelse av Syzygys planlagte fotokatalytiske kjemiske reaktor. Høflighet: Syzygy
Produksjon av kjemikalier skaper en enorm mengde klimagassutslipp, både fra varmen som trengs for å drive produksjonen og fra biprodukter fra selve reaksjonene. Men ny teknologi som dukker opp fra laboratoriet kan transformere disse konvensjonelle industrielle metodene.
En spinout fra Rice University forfølger en ny måte å produsere hydrogen og andre kjemikalier på ved å stole på nanopartikler som gjør det mulig for lys, i stedet for varme, å drive reaksjonene. Syzygy Plasmonics vil avsløre på mandag at det er samlet inn 5,8 millioner dollar i en finansieringsrunde ledet av MIT-venturefirmaet The Engine og GOOSE Society of Texas. (Se Investering i teknologi som er verdt ventetiden.)
Den Houston-baserte oppstarten vil bruke midlene til å bygge et pilotskalaanlegg for produksjon av hydrogen. Selskapet mener teknologien kan redusere utslippene som vanligvis genereres i prosessen med så mye som halvparten.
Hydrogen er et marked på 130 milliarder dollar i dag, hovedsakelig brukt i oljeraffinering, kjemisk produksjon og stålproduksjon. Mange tror det har et økende løfte for energilagring også, som en måte å drive kjøretøy og balansere strømnettet på.
Det store flertallet av hydrogen er produsert av naturgass , ved å bruke en prosess kjent som dampreforming som bruker varme, trykk og kjemiske katalysatorer for å omdanne gassen til hydrogen og, problematisk, karbondioksid. Mellom dette biproduktet og varmen fra fossilt brensel slipper prosessen ut mer enn 800 millioner tonn karbondioksid årlig, tilsvarende de kombinerte utslippene fra Storbritannia og Indonesia. International Energy Agency bemerket i en fersk rapport .
Syzygys grunnleggere tror de kan løse en stor del av problemet ved å bytte ut de kjemiske katalysatorene med en ny type fotokatalysator utviklet av og lisensiert fra Rice University.
En plasmonisk fotokatalysator utviklet ved Rice University. Høflighet: Syzygy
Forskere har undersøkt fotokatalysatorer i flere tiår. Så langt er de imidlertid bare brukt i begrensede applikasjoner, som vann- og luftrensing, delvis fordi de ikke har vist seg veldig effektive til å drive kjemiske reaksjoner.
Risprofessorene Naomi Halas og Peter Nordlander, to av selskapets medstiftere, fant ut en måte å kombinere såkalte plasmoniske nanopartikler, en lovende kategori av fotokatalysatorer, med tradisjonelle katalysatorer. I en artikkel fra 2016 i Proceedings of the National Academy of Sciences fant forskerne at dette koblingstilnærming levert høy lysabsorpsjon og effektive reaksjoner, og var svært tilpassbar for spesielle bruksområder.
Syzygy mener at ved å stole på disse hybrid nanopartikler og bygge en spesialisert reaktor, kan den kjøre hydrogenproduksjonsprosessen ved å bruke LED-er, som kan drives av vind-, sol- eller vannkraft. Det ville eliminere behovet for fossilt brensel som brennes for å produsere damp og tilleggsvarme i den tradisjonelle prosessen, som står for rundt halvparten av utslippene.
Det ville ikke adressere utslippene fra karbondioksidet skapt som et biprodukt, selv om selskapet mottok et US Department of Energy-stipend for å utforske måter å gjøre det på. Selskapet tror lignende fotokatalysatorer kan brukes til å produsere renere versjoner av andre industrielle produkter laget med katalysatorer, potensielt inkludert syntetisk brensel og gjødsel.
Syzygy er blant en håndfull startups som fokuserer på industriell klimaforurensning, som produserer mer enn 20 % av USA og globale utslipp . (Se En ny måte å lage stål på kan kutte 5 % av CO2-utslippene på et slag.)
Administrerende direktør Trevor Best sier at selskapet vurderer enten å bygge og selge reaktorene eller lisensiere teknologien. Men på dette tidspunktet har selskapet bare utviklet en lab-benk-skala versjon av produktet.