Reduzindo a pegada de carbono da indústria química com o UniSieve

A UniSieve já montou projetos de demonstração para sua tecnologia

Uma das maiores fontes globais de emissões de carbono pode surpreendê-lo. Ouvimos muito sobre a pegada de carbono de indústrias como energia e transporte, mas a maioria das pessoas sabe menos sobre a indústria química. Em particular, seus processos de separação de compostos químicos representam até 15% do consumo de energia em mercados como os EUA. Esses processos, usados ​​na produção de tudo, de combustível a plásticos e de álcool a cosméticos, são parte integrante da fabricação moderna – e, portanto, um alvo crítico enquanto o mundo trabalha para enfrentar a crise da mudança climática.

Entre na start-up suíça UniSieve, que hoje anuncia que concluiu uma rodada de financiamento inicial de US$ 5,5 milhões. A empresa, fundada em 2018 por Samuel Hess e Elia Schneider, desenvolveu uma maneira completamente diferente de separar produtos químicos. A abordagem requer 90% menos energia – e, portanto, é um divisor de águas em termos de emissões de carbono, bem como de custo.

Os processos convencionais de separação química são baseados na destilação, um processo que utiliza grandes quantidades de calor. Por outro lado, a UniSieve desenvolveu uma membrana exclusiva que separa os compostos, peneirando-os – da mesma forma que as pessoas estão acostumadas a usar um filtro para garantir que o café moído não escorra para a xícara.

"Estamos substituindo um processo térmico por um mecânico", explica Hess, o CEO da empresa. "É muito mais eficiente em termos energéticos do que a destilação, o que também significa que é muito mais barato e limpo."

O professor Wendelin Jan Stark, do Instituto de Química e Bioengenharia da ETH Zürich, na Suíça, acredita que essa inovação pode ter um grande impacto na luta contra as mudanças climáticas. "O que estamos testemunhando aqui é o início de uma mudança de tecnologia na grande indústria que removerá uma pegada de carbono substancial", diz ele. "O peneiramento requer muito menos energia do que a destilação - a economia significativa de energia, globalmente, poderá recuperar o consumo total de energia de uma grande nação."

No mínimo, a inovação nessa área oferece ao setor químico a oportunidade de seguir o caminho certo. Dados da Agência de Proteção Ambiental dos EUA sugerem que as emissões da indústria continuaram a aumentar nos últimos anos.

Com um prêmio tão grande em oferta – aparentemente de algo tão simples quanto peneirar – a pergunta óbvia é por que a indústria química não desenvolveu esse tipo de solução até agora. Um problema tem sido desenvolver uma membrana com furos do tamanho certo para separar os produtos químicos. Muitos produtos químicos variam em tamanho em uma fração de angstrom – 1 angstrom é um décimo de um nanômetro (um bilionésimo de metro) – então é necessária uma precisão incrível.

"A peneira deve ser extremamente estreita e precisa", diz Hess. “A membrana UniSieve é ​​uma estrutura feita de uma rede altamente ordenada de cristais porosos que geram um padrão repetitivo, muito parecido com os antigos mosaicos romanos”. Excepcionalmente, explica ele, a empresa desenvolveu uma técnica para combinar essa peneira molecular com uma camada de suporte para criar uma membrana que funciona de forma consistente e robusta.

O outro desafio enfrentado pelos inovadores nessa área tem sido traduzir projetos de laboratório em perspectivas comerciais. Uma tecnologia que funciona em pequena escala em um ambiente experimental precisa oferecer os mesmos benefícios quando instalada em um grande ambiente industrial. Aqui, a UniSieve acha que tem uma vantagem, tendo passado os últimos cinco anos aperfeiçoando a tecnologia, trabalhando posteriormente em colaboração com clientes industriais para testar a solução em configurações do mundo real.

Certamente, há uma corrida para comercializar. Algumas empresas relativamente conhecidas, como Air Liquide, Air Products e Evonik, já desenvolveram membranas para aplicações específicas. As empresas emergentes que competem diretamente com a UniSieve incluem a Via Separations e a Imtex.

No entanto, Hess insiste que a UniSieve tem uma vantagem. "Nossa tecnologia pode ser projetada e adaptada a várias aplicações rapidamente, garantindo uma separação de alta precisão", diz ele. "Além disso, em comparação com outros conceitos interessantes de membrana, demonstramos escalabilidade econômica por meio de processos de produção piloto contínuos."