Disruptiv nanoteknik på väg att kommersialiseras

Smoltek har en vision om att bli en global ledande teknik- och produktutvecklingspartner inom nanoteknologiområdet genom licensiering och egenutvecklade produkter och produktionsprocesser baserade på bolagets patentskyddade teknik. Bolaget strävar efter att erbjuda revolutionerande lösningar för avancerade materialtekniska utmaningar.

Och man är på god väg.

Genom att kunna precisionsväxa extremt tunna kolnanofibrer i tredimensionella strukturer mångdubblar Smoltek den faktiska prestandan på en given yta som kan beläggas med olika typer av material. Detta har potential att revolutionera materialutvecklingen inom flera industrisektorer – med början inom halvledare och vätgas.

Smolteks kondensatorer löser miniatyriseringen inom halvledare

För att lösa de globala utmaningarna med fortsatt miniatyrisering av komponenter inom halvledarindustrin möjliggör Smolteks kolnanoteknik att bolaget kan tillverka extremt tunna kondensatorer med väldigt hög elektrisk prestanda. Dessa ultratunna kondensatorer har fördelen att de kan placeras närmare det aktiva chipet – exempelvis vid en processor i applikationschipet till mobiltelefoner. Detta möjliggör tillverkning av mobiltelefoner med högre prestanda. Bolaget ser även samma prestandaförbättringsmöjligheter för IoT-enheter (internet of things), bärbara enheter (wearables) och miniatyriserade SoC:s (system on chip).

– Tillsammans med YAGEO Group, som är en av världens största tillverkare av passiva elektronikkomponenter, har vi tecknat ett gemensamt utvecklingsavtal med målet att under 2023 bilda ett samriskbolag (Joint Venture) för kommersialisering och global försäljning av våra ultratunna kondensatorer till halvledarindustrin, säger Håkan Persson, koncernchef samt vd för Smoltek Semi.

För närvarande jobbar de båda parterna med att ta fram kondensatorprover (engieering samples) som under hösten ska presenteras för potentiella kunder, vilka sedan kommer ge input på designspecifikationer så att Smoltek kan tillverka skräddarsydda kondensatorer efter kundernas krav och önskemål. Smoltek/YAGEO har som målsättning att starta försäljningsaktiviteter och volymproduktion under 2024.

Smolteks cellmaterial till elektrolysörer möjliggör storskalig produktion av grön vätgas

Inom vätgasområdet utvecklar koncernbolaget Smoltek Hydrogen ett kolnanofiberbaserat cellmaterial som radikalt minskar mängden iridium i en elektrolysör – något som vätgasbranschen är väldigt intresserad av. Cellmaterialet ökar även protongenomströmningen i elektrolysören.

Inledningsvis tittar vi på vikten av att minska mängden iridium.

För att lösa utmaningarna med den globala energiomställningen behöver vätgasbranschen producera enorma mängder grön vätgas, vilket är avgörande för att industri och samhälle ska lyckas nå de ambitiösa globala målen om minskade koldioxidutsläpp. Och för att detta ska bli verklighet behöver mängden iridium som används som katalysatorpartiklar i cellstacken i en elektrolysör minska radikalt. Anledningen är att det helt enkelt inte finns tillräckligt med iridium i marken för att vätgasbranschen ska kunna skala upp tillverkningen av elektrolysörer till de nivåer som krävs. Iridium är dessutom en extremt dyr ädelmetall – idag kostar den omkring 2 miljoner kronor per kilo, och år 2030 bedöms priset vara drygt 8 miljoner kronor per kilo.

Hur löser då Smotek detta dilemma?

Koncernbolaget Smoltek Hydrogen håller på att utveckla ett cellmaterial för den korrosiva anodsidan i cellstacken, där iridumet fungerar som katalysatorer för att tillverka vätgas. Smolteks cellmaterial har en unik tredimensionell nanostruktur som möjliggör en markant reduktion av mängden iridium i elektrolysören. Som jämförelse kan sägas att man idag i en konventionell cellstack använder mellan 2,0 och 2,5 mg iridium per kvadratcentimeter, och vätgasbranschen och elektrolysörtillverkarna har som mål att minska mängden iridium till 0,8 mg per kvadratcentimeter år 2030. Men inte ens detta mål är tillräckligt för att allt iridium i världen ska räcka till uppskalningen av elektrolysörer. Man behöver komma ner till 0,1 mg per kvadratcentimeter.

Detta är något som Smoltek ser som fullt möjligt.

– Vi har redan bevisat att vi kan minska iridiummängden med ca 80 procent jämfört med dagens konventionella teknik, där vi med vårt cellmaterial kan producera lika mycket vätgas med bara 0,5 mg iridium per kvadratcentimeter jämfört med vad dagens teknik klarar av. Och vi ser goda möjligheter att ganska snart nå vårt mål att endast använda 0,1 mg iridium per kvadratcentimeter, vilket är en reduktion om 95 procent jämfört med idag, berättar Ellinor Ehrnberg, vd för Smoltek Hydrogen.

Och hur var det med protongenomströmningen? Varför är det bra att den ökar?

Smoltek Hydrogens cellmaterial har som sagt även den fördelen att det möjliggör ökad protongenomströmning i elektrolysörcellen, tack vare den tredimensionella strukturen som kolnanofibrerna ger.

– Den ökade protongenomströmningen medför att man kan halvera storleken på elektrolysören. Minskad storlek på elektrolysören ger betydlig billigare investeringskostnad för tillverkarna och det ger även sänkta driftkostnader av elektrolysöranläggningen, förklarar Ellinor Ehrnberg. 

Genom att använda nanomaterial kan produkter få helt nya egenskaper. Nanoteknik handlar om att dra nytta av dessa nya egenskaper genom att kontrollera materialtillverkning ända ner på atomnivå. Nanoteknik är mycket brett och omfattar fysik, elektronik, kemi, biologi och medicin. Smolteks teknik ligger helt rätt i tiden och visar att man kan förändra förutsättningarna inom såväl halvledarindustrin som vätgasbranschen. Till att börja med. 

– Vi har en spännande och intensiv period framför oss. Tillsammans med våra partners och potentiella kunder utvecklar vi vår disruptiva teknik inom båda våra affärsområden: för affärsområde halvledare handlar det om nästa generation kondensatorer, som löser halvledarindustrins fortsatta krav på miniatyrisering; och inom affärsområde vätgas möjliggör vårt tredimensionella cellmaterial att elektrolysörtillverkarna kan skala upp produktionen av fossilfri vätgas för att lösa världens krav på ökad elektrifiering, avslutar Håkan Persson.

Faktaruta:

Smoltek Semi och Smoltek Hydrogen är en del av Smoltek-koncernen – ett svenskt nanoteknikbolag noterat på Spotlight Stockmarket under kortnamn SMOL. Bolaget har utvecklat en unik patentskyddad kolnanofiberteknologi som kan lösa avancerade materialtekniska problem inom flera industrisektorer. Bolaget inriktar sig idag på två affärsområden; vätgas med teknik till elektrolysörer och halvledare med teknik för kondensatorer.

Läs mer på www.smoltek.com