Profiel: Oxford nanoSystems’ warmte-overdracht coatings

0
24

Oxford nanoSystems’ nanospiked coatings drastisch verhogen van warmtewisselaars,’ efficiëntie en kan worden toegepast na de productie

De warmtewisselaars worden gebruikt in allerlei plaatsen, van huis koelkasten naar de dichtstbijzijnde fabriek. Ontworpen om op efficiënte overdracht van warmte van het ene materiaal naar het andere, hun prestaties hebben een grote invloed op de totale energie-efficiëntie, en daarmee de milieu-impact van de toepassing wordt gebruikt.

Bron: © Oxford NanoSystems

Bubbels nucleëren op de tips van nano-afmetingen pieken in de coating, die drastisch versnelt de kook en warmte-overdracht

Een team van chemici en materialen wetenschappers in Oxfordshire hebben ontwikkeld aanpassingsvermogen van nanogestructureerde coatings ter verbetering van de warmte-overdracht in de meeste toepassingen. Het idee voor de technologie die werd opgericht in 2011 door medische beeldvorming ondernemer Mark Evans en Peter Dobson, voormalig strategisch adviseur op nanotechnologie aan de UK research councils. Ze hielp Oxford nanoSystems, die nu over te brengen van de coatings op de markt.

Evans is nu een directeur en Dobson fungeert als wetenschappelijk adviseur van de onderneming. Alexander Reip, die werd benoemd tot Oxford nanoSystems’ chief executive officer in 2015, gedurende drie jaar, voorheen chief technology officer – de ontwikkeling van het bedrijf nanoFlux coating. ‘Wat maakt onze speciale technologie is de werkelijke structuur die we maken op het oppervlak,’ zegt hij. De coatings vorm spike-achtige, conische vormen, afgewisseld met poriën. De vloeistof of gassen in de warmtewisselaar genereren bellen, die nucleëren op de toppen van de kegels. De poriën vangen de bellen, groeien ze verder en laat ze door de coating het oppervlak. ‘Het oppervlak is ook zeer oleophobic,’ Reip voegt. ‘Zodra de bubbels te verlaten, de koelmiddelen deksel opnieuw op het oppervlak en maken meer bellen.’

Bron: © Oxford NanoSystems

De coating bestaat uit kegelvormige pieken afgewisseld met poriën

Oxford nanoSystems is de aanpak van de koeling, industriële afvalstoffen en warmte-terugwin-industrie als de toegang tot de markt. De coatings zijn aanpasbaar aan alle metalen warmte-overdracht oppervlakte, en geen geometrie, wat betekent dat ze kunnen worden toegepast op de meeste soorten van de warmtewisselaar, van complexe gestructureerde platen, buizen een paar millimeter in diameter.

Omdat de coatings kunnen worden toegepast na de productie, kunnen ze worden ingevoerd om de supply chain zonder het verwerken van revisie. Dit maakt hen onderscheiden van andere beschikbare methoden voor het verbeteren van de warmte-overdracht – zoals het storten van materiaal op het oppervlak door sinteren, of het toevoegen van textuur met precision tooling technieken – die afhankelijk zijn van het drastisch veranderen van het productieproces.

‘Het sinteren toegevoegd van zeer hoge temperaturen aan het proces en tooling voegt een hoop kosten,’ Reip zegt. Belangrijker is dat beide moeten worden gedaan voordat warmtewisselaars zijn vervaardigd. ‘Wij zijn uniek in het feit dat we erin geslaagd om iets te maken dat schaalbaar is voor de zware industrie en die we kunnen gebruiken in een groot aantal verschillende systemen,’ voegt hij eraan toe.

Bron: © Oxford NanoSystems

De coatings kunnen worden toegepast op een verscheidenheid van verschillende warmtewisselaar eenheden na de productie

Tests bij Brunel University in het verenigd koninkrijk, hebben de coatings verhogen van een structuur van de warmteoverdrachtscoëfficiënt door 524% in vergelijking met onbehandelde oppervlakken. En het bedrijf verdamper nanoHex, dat was een van de acht winnaars van de Royal Society of Chemistry ‘ s (RSC) Opkomende Technologieën van de concurrentie in 2018, gebruikt 70% minder koudemiddel dan een traditionele eenheid. De technologie zou kunnen verminderen de noodzaak voor het milieu gevaarlijke koelmiddelen, zoals gehalogeneerde koolwaterstoffen.

Reip ziet ook de coatings wordt gebruikt voor het koelen van datacenters, die meer verbruiken dan 2% van de elektriciteit in de wereld, en de helft van die is gebruikt om het koel te houden. ‘Als we kunnen verbeteren op dat, het zou een enorme reductie in de wereld van de energie-gebruik,’ zegt Reip. De batterijen in elektrische voertuigen vereisen efficiënte koeling om effectief te kunnen werken.

Schaalvergroting

In 2019 wordt een belangrijk jaar voor Reip en zijn team. Zij stelden voor de financiering van vorig jaar om te beginnen met het opschalen van de business en groeide daarom uit drie tot 12 personen. Op het einde van December is het bedrijf verhuisd naar een nieuwe vestiging in Abingdon, die haar eigen natte en thermische laboratoria voor interne testen evenals veel van de productie van ruimte.

De volgende stap is het nemen van de technologie op industriële verwerking, Reip zegt. Het team is over de commissie een pilot-plant, en beginnen met de productie van coatings op een veel grotere schaal. ‘Het is al lang aan te komen,’ zegt hij.

Reip voegt er aan toe dat het bedrijf ontwikkelde de technologie op een relatief laag budget voor de afgelopen zes jaar, grotendeels dankzij financiering van Innoveren verenigd koninkrijk, en de hulp van de Science and Technology Facilities Council en RSC. Oxford nanoSystems won RSC stage subsidie in 2015, en een industriële stage subsidie voor het hosten van een student in 2017-18. ‘We hadden een extra paar handen wanneer we het nodig hadden. Het werkte zo goed dat ik ben blijven de plaatsing regeling gaan, en verhoogde het komende juli om twee chemici en chemisch ingenieur plaatsing ook,’ Reip zegt.

Dossier: Oxford nanoSystems

Datum van oprichting: 2012

Locatie: Abingdon, Oxfordshire, verenigd koninkrijk

Aantal werknemers: 12

Oorsprong in een notendop: een Zelfstandige start-up, opgericht door academici en professionals.

De totale investeringen aangetrokken: £1,85 miljoen

Subsidie inkomsten: meer Dan € 2,5 miljoen

Referenties

 

Oxford nanoSystems’