Stora vinster i mötet mellan forskning och industri

Ett tekniksprång inom värmeisolering, har det kallats. Men utvecklingen av materialet aerogel är inte bara en teknisk innovation. Det är också ett skolexempel på hur industrin och akademin kan samverka och ge samhällsnytta.

Patent på ny tillverkningsmetod

Aerogel är ett ämne som har stor potential för bland annat värmeisolering, luftrening och som tillsats i olika materiel. Den klassiska aerogelen är mycket dyr och har använts i rymdsammanhang som superisolering och för partikelfångst, till exempel i kärnfysikaliska experiment.

År 1997 inledde Christer Sjöström, då professor på KTH i byggnadsmaterialteknik, ett utvecklingsarbete tillsammans med sin forskargrupp.

-Vi började titta närmare på materialet för att undersöka dess potential. Tre år senare fick vi ett större forskningsanslag och samma år bildades företaget Svenska Aerogel AB, som fortfarande samarbetar med KTH. Sju personer arbetar i företaget som i dag har patent i Sverige, USA, Kina och patentansökan i EU och Kanada.

Egentligen är det i stort sett samma typ av material som tidigare. Det som är nytt och unikt är själva tillverkningsprocessen, som är både billigare och mer miljövänlig.

Drastiskt minskade kostnader

Grundmaterialet i de flesta aerogeler är kiseldioxid. Materialet har en mängd större och mindre hålrum, så kallade porer. De utgör mer än 95 procent av materialet, vilket har stor betydelse. Traditionell tillverkning sker i en autoklav, ett slags tryckkokare som ”bakar ihop” materialet genom att pressa ut lösningsmedel i porerna med hjälp av variationer i tryck och temperatur. Resultatet blir ett extremt poröst material, där ett enda gram har en inneboende materialyta lika stor som en tennisplan.

Problemet är att användningen av autoklaver är väldigt dyrt. Men forskargruppen har hittat lösningen:

- Vi har utvecklat en så kallad våt process, som innebär att vi får ett material med samma höga porositet, men utan hjälp av autoklav. Tillverkningskostnaden sänks med upp till 90 procent. Dessutom är alla råvaror miljövänliga och ger mindre koldioxidutsläpp, säger Christer Sjöström, som dock inte avslöjar det exakta receptet.

På Svenska Aerogel AB tillverkas aerogel i form av pellets och pulver. Eftersom pelletsen är extremt porös är ett viktigt användningsområde luftrening. Föroreningarna fångas i pelletsens hålrum och bildar där ofarliga föreningar.
 

Plattform för samarbete

Målet för Svenska Aerogel AB är att bli en världsledande leverantör av miljövänliga aerogelmaterial.  I samarbete med industriella och akademiska partners kan man skräddarsy tekniska lösningar där aerogelen ingår som en viktig beståndsdel, till exempel som isolering i byggnader.

-Marknaden har fått upp ögonen för vår process. Vi har fått väldigt mycket uppmärksamhet och dessutom flera priser, säger Christer Sjöström.

År 2010 utsågs företaget till ”Cleantech company of the year” i Skandinavien, året därpå var det dags för Världsnaturfondens ”International Climate Solver”.

Vid två tillfällen, 2011 och 2012, har Svenska Aerogel AB deltagit i AIMday Materials. Syftet med AIMday är att föra ut resultaten av forskning på bred front i samhället och skapa en plattform där industrin och den akademiska världen kan mötas.

Det här är något som gör Christer Sjöström ”riktigt lycklig”.

-Idén att på det här sättet länka forskningskompetens med de behov som finns på marknaden är lysande. Företag kan få hjälp med att formulera frågeställningar, till exempel om problematiken i en tillverkningsprocess. Forskare får tillfälle att testa sina analytiska verktyg i praktiken.

Bidrag till förstudie

Nyligen fick Svenska Aerogel AB bidrag från KTH till en förstudie med syfte att testa tillgängliga tekniker vid Uppsala universitet och KTH, främst svepelektronmikroskop men även andra högkänsliga analystekniker.

-Det är verktyg som gör att man med blotta ögat kan se hur en struktur är uppbyggd, något som är till stor hjälp när vi analyserar vårt material. Visserligen har vi redan tillgång till mikroskop, men inte i den omfattning som krävs.

-Från vår sida handlar det om materialutveckling. Från akademins sida är det intressant att testa hur utrusningen kan användas. Det är med andra ord fråga om en gemensam kompetensuppbyggnad. När vi sedan fördjupar studien vet vi vilken typ av utrustning vi behöver. Då kan vi gå vidare.