Delft IMP focust op gerichtere katalysereacties

Poeders coaten voor extra functionaliteit

Delft IMP (Intensified Materials Production) richt zich op het coaten van poeders oftewel 'encapsulation', om die poeders zodoende extra functionaliteit mee te geven. Het bedrijf startte eind 2014 vanuit de Product and Process Engineering onderzoeksgroep van professor Ruud van Ommen.

Bart van Limpt: “Het gaat bijvoorbeeld om kathodemateriaal voor batterijen, met het oog op een langere levensduur en sneller opladen. Het coaten gebeurt door middel van ALD (Atomic Layer Deposition), een welbekende technologie in de wereld van halfgeleiders, ASM en zonnecellen."

Maar waar het vooral om gaat is katalyse. Via ALD kun je zeer specifiek functionaliteit aanbrengen op het oppervlak van katalysator dragermateriaal. “Daarmee kun je de katalysereactie heel gericht sturen, bijvoorbeeld voor het zuiveren van uitlaatgassen. Met ALD kunnen we gecontroleerd eilandjes op nanometerschaal creëren wat uiterst efficiënte omzettingen mogelijk maakt. Daardoor is er veel minder duur edelmetaal nodig zoals platina en palladium."

Unieke opschaling

De opschaling van deze technologie is wat de Delft IMP propositie uniek maakt. Van Limpt: “We maken gebruik van reactorconcepten die bekend zijn in de procesindustrie, zoals de pneumatische transportreactor. Daarbij transporteren we de poedervormige dragermaterialen door een buis, en vervolgens gebruiken we ALD om functionaliteit toe te voegen. De deeltjes worden meegenomen in een buis en gecoat volgens een wasstraatprincipe. Hoe langer de buis, hoe dikker de coating, hoe groter de buisdiameter, hoe groter de productie. Dat leidt tot een continu proces met een hogere throughput." Van Limpt heeft het over een productiecapaciteit van op het moment van schrijven 10 kg per uur, via een buis met een lengte van 30 meter en een diameter van 1 centimeter. “In een conventioneel fluid bed proces zijn ook capaciteiten van 10 kg per uur haalbaar, maar dan wel tegen fors hogere investeringen. Pas je ons elegante reactorontwerp toe, dan kun je met een investering van een gelijke grootteorde veel meer throughput realiseren. Onze reactortechnologie laat zich rechtstreeks integreren in bestaande industriële processen."

"Via ALD kun je zeer specifiek functionaliteit aanbrengen op het oppervlak van katalysator dragermateriaal. “Daarmee kun je de katalysereactie heel gericht sturen"

Toekomstverwachtingen

“We werken op dit moment samen met industriële partners aan de validatie van de realiseerbare producten via ons proces. Met die validatie kunnen we een optimaal product definiëren voor onze klant. We denken overigens dat de markt van batterijmaterialen wel eens sneller zou kunnen gaan lopen dan de markt van katalytische materialen, vooral omwille van de vraag naar veilige lithiumbatterijen.
Wat betreft katalysatoren voor de chemie is het pad volgens Van Limpt wat langer en complexer, hoewel de waardecreatie daar uiteindelijk veel groter zal zijn. De grote chemische bedrijven willen grootvolumeprocessen eerst vijf tot tien jaar valideren. Ook in de farma zijn de validatietrajecten in vele gevallen lang. Op dit moment voeren we vooral veel R&D en advieswerk uit in opdracht van de industrie. Maar we willen snel opschalen om een apparaat in de markt te kunnen zetten. We denken binnen twee jaar een product in de markt te hebben voor zo'n 60 kilogram productie per uur. Dan kunnen klanten op basis daarvan gaan opschalen."