Les nanofiltres de SepPure réduisent considérablement le coût énergétique des procédés de séparation industriels

Alors que la pression augmente sur les entreprises pour qu'elles réduisent leur dépendance au gaz et au pétrole, les processus établis, même à l'échelle industrielle, sont remis en question, offrant une opportunité à la technologie d'intervenir. SepPure cherche à remplacer la distillation complexe des huiles à base de gaz par une membrane conçue à l'échelle nanométrique, et son approche a attiré 12 millions de dollars dans un nouveau cycle de financement.

Les huiles de toutes sortes doivent être extraites et purifiées de leur source, qui peut être une graine, une fibre ou une autre matière organique. Bien sûr, vous pouvez écraser une olive et en extraire une grande partie de l'huile, mais loin d'être la totalité ; pour ce faire, la pâte est immergée dans une quantité massive de solvant, comme l'acétone ou l'hexane, qui extrait l'huile restante. Le mélange résultant est ensuite chauffé, généralement via du gaz naturel ou du pétrole, et le solvant et le pétrole se séparent.

Ce processus à forte consommation de carburant persiste depuis des décennies, en partie parce que les températures élevées requises empêchent l'utilisation de l'énergie solaire ou éolienne comme source de chaleur.

Une alternative potentielle est apparue il y a de nombreuses années dans le domaine de la purification de l'eau, qui a également longtemps utilisé un processus de distillation pour séparer l'H2O des contaminants. Les membranes peuvent être conçues pour laisser passer certaines substances tandis que d'autres sont bloquées, laissant passer, par exemple, les molécules d'eau mais pas les grosses molécules organiques. Cette approche a pris le pas sur l'industrie de l'eau, car elle est moins chère, plus simple et consomme moins d'énergie (recherchez "osmose inverse" sur l'étiquette).

Le fondateur et PDG de SepPure, Mohammad Farahani, a expliqué que les pressions du changement climatique et des prix du gaz (sans parler des économies de coûts) ont amené d'autres à considérer les membranes comme une possibilité. DiviGas, par exemple, a créé une membrane qui sépare l'hydrogène du dioxyde de carbone, et Membrion en a créé une pour éliminer les métaux lourds de l'eau. Mais l'eau n'est pas une substance particulièrement dure, contrairement à de nombreux précurseurs chimiques d'huiles utiles et d'autres molécules.

Le recycleur d'eaux usées Membrion simplifie l'élimination des métaux lourds

"Il a fallu beaucoup de temps pour obtenir une bonne solution pour l'eau, et pratiquement toutes les entreprises fabriquant des membranes se concentraient sur l'eau", a déclaré Farahani. "Il y a peut-être seulement 10 ans, les gens ont commencé à faire des recherches sur les membranes résistantes aux produits chimiques. Nous pensons que nous en sommes au même endroit que lorsque les membranes à eau ont été introduites il y a 40 ans - en gros, elles commenceront à être mises en œuvre partout."

Un ordinateur affiche une coupe transversale de tubes de nanofiltre SepPure.Crédits image :Même si

SepPure fabrique ce qu'on appelle un nanofiltre à fibres creuses, c'est exactement ce à quoi cela ressemble : une fibre polymère creuse avec une surface conçue à l'échelle nanométrique pour ne laisser passer que certaines molécules. Emballez-en un tas ensemble et collez-les dans un tube, et poussez le liquide à travers le tube pour le filtrer. Bien que la membrane ne sépare pas 100 % des deux substances, elle réduit considérablement l'échelle de l'étape de distillation. Le concept n'est pas nouveau et est en fait utilisé dans l'industrie des membranes, mais là où SepPure diverge, c'est dans sa durabilité et sa compacité.

"Les solvants puissants peuvent facilement dissoudre les polymères - vous devez fabriquer des membranes polymères à l'aide de solvants, mais elles doivent ensuite résister aux solvants. C'est un défi et de nombreuses recherches ont été effectuées pour y parvenir", a déclaré Farahani. "La beauté de ce que nous avons fait est de créer des fibres capables de résister aux produits chimiques agressifs, aux hautes températures et aux hautes pressions."

L'eau et le gaz ne sont pas si exigeants dans ces catégories, ils ont donc reçu l'essentiel de l'attention, mais il existe maintenant une version qui peut séparer les huiles des solvants ou d'autres molécules précieuses d'un mélange tout aussi difficile. Cela a des applications dans n'importe quelle industrie qui utilise encore la distillation en raison de la fragilité des anciens procédés membranaires - et il y en a beaucoup. Les processus de séparation représentent une part importante de la consommation d'énergie et des émissions mondiales.

SepPure a un concurrent en Allemagne Evonik, qui crée un produit similaire. Mais Farahani a déclaré que si cette version antérieure de la technique convient aux produits à forte marge comme dans l'industrie pharmaceutique, elle est trop lente et encombrante pour être utilisée dans des processus à volume élevé et à faible marge comme la production d'huile alimentaire.

En laboratoire, des nanotubes à fibres creuses sont créés et une petite version du filtre final est présentée.Crédits image :Même si

Les filtres ont tendance à être de taille standard : un tuyau de 4 pouces de diamètre et de 40 pouces de longueur. SepPure prétend qu'il peut mettre cinq fois plus de membrane dans cet espace, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant les coûts : poussez cinq fois plus de choses à travers le même nombre de tuyaux, ou filtrez la même quantité dans beaucoup moins d'espace. Et c'est sans compter l'augmentation de la pression et d'autres facteurs combinatoires.

Dans l'ensemble, grâce à ces gains et à la réduction du chauffage au fioul, Farahani estime qu'ils pourraient réduire le coût de production (par exemple) de 100 000 tonnes de pétrole en un an d'environ 7,5 millions de dollars à environ 2,5 millions de dollars. Et apparemment, les fibres du filtre, une fois épuisées après quelques années d'utilisation, peuvent être réutilisées pour créer des tissus ignifuges.

Le cycle de série A de 12 millions de dollars a été mené par SOSV, avec la participation d'Anji Microelectronics, Real Tech Fund, Seeds Capital, EPS Ventures et d'autres. La société avait précédemment levé 2,5 millions de dollars en 2019.

L'argent sera utilisé pour achever la construction de sa première usine de production de filtres, à Singapour.

« Dès que nous commencerons à mettre en œuvre nos solutions technologiques sur les sites des clients, nous atteindrons rapidement la capacité maximale. En prévision de la demande croissante pour nos modules, notre équipe travaille déjà sur des plans d'expansion », a déclaré Farahani.