Til hovedinnhold

Renrom for fremtidens miljøteknologi

Renrom for fremtidens miljøteknologi

Publisert 17. juni 2014

Forskere i Oslo skal fremstille perfekte keramiske membraner i sitt nye renrom-laboratorium som har fått navnet SONATE. Her kan de produsere prototyper uten at støvpartikler ødelegger sluttproduktets kvalitet. 

Membraner for biodrivstoff

De keramiske membranene som lages i SONATE-laboratoriet er mellom 10 og 20 mikrometer tykke, det vil si omtrent en hundredels millimeter. Dette tilsvarer tykkelsen på aluminiumsfolien vi finner i kjøkkenskapet. Membranene holdes på plass av en porøs bærestruktur som også lages i SONATE.

De keramiske membranene blir laget av oksider og er en blanding av en rekke ulike grunnstoffer. Ved å variere sammensetningen kan forskerne lage membraner med forskjellige egenskaper for mange ulike anvendelser. De viktigste egenskapene er evne til å lede ioner eller elektroner, og evne til å få ønskede kjemiske reaksjoner til å skje.

Noen av membranene SINTEF-forskerne fremstiller i SONATE-laboratoriet kan brukes til å lage drivstoff for fly og biler fra naturgass eller biogass på en mye mer effektiv måte enn i dag. Andre membraner kan gi oss mer effektive brenselceller.

 
I renrommet SONATE kan forskerne fremstille keramiske membraner uten at støvkorn ødelegger egenskapene. Foto: Sivakanesar Luxsacumar/SINTEF

Ett støvkorn er nok

For at membranene skal virke slik som de er tenkt er det nødvendig at de er helt fri for små hull eller sprekker. Dersom det setter seg støvkorn på bærestrukturen eller membranen under fremstillingen vil det dannes bittesmå hull i den ferdige membranen. Stoffene i støvkornet reagerer kjemisk med membranen og luften omkring under fremstillingen og bryter ned membranens struktur.

- Det unike ved SONATE er at vi har bygget et renrom for forskning og pilotproduksjon ved siden av et tradisjonelt keram-laboratorium. Dermed kan vi gjøre det arbeidet som ikke er følsomt for støv utenfor renrommet og reservere renrommet for det som virkelig trenger rene forhold. Dette sparer oss for mye arbeid, tid og penger, forteller Henrik Ræder (spesialist i keramisk teknologi).

Mikrosystemer og matvareemballasje

SONATE vil også bli brukt til utvikling av nye elektroniske mikrosystemer. Laboratoriet gir forskerne større frihet til å jobbe med spesielle grunnstoffer enn vanlige renrom for mikroelektronikk kan tilby. Mikrosystemer spiller en viktig rolle i nesten all moderne teknologi, som f.eks. biler, fly og medisinsk utstyr.

Forskning for å utvikle bedre matvareemballasje basert på fornybare ressurser er et annet område der SONATE vil bidra. Også her er det muligheten til å unngå støvkorn i tynne sjikt som er viktig. Matvareemballasje må være tett overfor oksygen og vanndamp, og dersom det setter seg støv i emballasjefilmen under fremstillingen kan det oppstå lekkasjer. Dette unngår forskerne i SONATE.