As biomoléculas poupam matérias-primas: a Siderogain, empresa derivada do HZDR, entra no mercado
A Siderogain transforma as águas residuais da indústria de semicondutores numa fonte de matérias-primas
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Com um processo biotecnológico para a recuperação de metais críticos a partir de águas residuais industriais, a Siderogain transfere um processo biotecnológico da investigação para o mundo empresarial. No cerne do processo está uma tecnologia patenteada que recupera de forma eficiente metais estrategicamente importantes, como o gálio, o índio e o germânio, a partir de resíduos de processo da indústria de semicondutores. Esta spin-off teve origem no departamento de biotecnologia do Instituto Helmholtz de Freiberg para a Tecnologia dos Recursos (HIF), no Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR).
O gálio, o índio e o germânio são matérias-primas essenciais para a indústria de semicondutores e são utilizados em wafers, chips eletrónicos, LEDs e lasers. Ao mesmo tempo, a Europa depende fortemente das importações destes metais e assiste a um aumento constante dos preços no mercado mundial. Atualmente, os preços variam entre 2 270 e 2 900 euros por quilograma para o gálio, entre 9 450 e 10 210 euros por quilograma para o germânio e 840 euros por quilograma para o índio (valores baseados nas cotações da principal bolsa asiática, o Shanghai Metals Market).
Para reduzir a dependência das importações e garantir a disponibilidade futura, as indústrias europeias de semicondutores necessitam de tecnologias de reciclagem eficientes. O processo desenvolvido pela spin-off Siderogain visa, por isso, as matérias-primas valiosas que, no passado, eram frequentemente perdidas: as águas residuais dos processos industriais. «Utilizamos sideróforos. Trata-se de biomoléculas que possuem uma afinidade de ligação particularmente elevada por determinados iões metálicos. Aproveitámos esta propriedade para separar seletivamente metais essenciais de fluxos de processo de baixa concentração — um processo conhecido como biosorção. Com a Siderogain, pretendemos disponibilizar esta tecnologia — que foi desenvolvida e testada ao longo de muitos anos de investigação — para aplicação industrial», afirma o Dr. Rohan Jain, que liderou o desenvolvimento da tecnologia e vai assumir o cargo de CEO da Siderogain. Para além de Jain, a equipa inclui Aratrika Ghosh, o Dr. Peter Boelens e o Dr. Jonathan Engelhardt. Ghosh é responsável pela unidade-piloto, Boelens está encarregado de novos negócios e áreas de aplicação, e Engelhardt desenvolve a atividade comercial.
Da experiência laboratorial à unidade-piloto
As primeiras experiências foram realizadas nos laboratórios do departamento de biotecnologia do HIF, utilizando vários tipos de águas residuais de processo provenientes da produção de wafer. Nestas experiências, o gálio foi retido quase na totalidade. Após a ligação do metal-alvo às biomoléculas, a equipa separa o complexo biométalo dos resíduos e descomplexa a biomolécula do metal. Isto destaca outra vantagem do processo: a reutilização. Através de um processo de separação proprietário, o metal ligado e os sideróforos são separados. As biomoléculas são então reutilizadas. Mesmo após mais de dez ciclos, os sideróforos não apresentaram qualquer perda de função, sendo o objetivo atingir 100 ciclos.
Após testes bem-sucedidos à escala laboratorial, o próximo passo decisivo ocorreu em 2025: em colaboração com o fabricante de semicondutores Freiberger Compound Materials (FCM) GmbH, a equipa da Siderogain ampliou a tecnologia para a escala-piloto. A transferência do processo do laboratório para um ambiente industrial foi bem-sucedida, uma vez que as instalações na sede da empresa em Freiberg podem agora tratar até 2 000 litros de águas residuais de processo por dia. A colaboração com a FCM desempenha um papel central para a Siderogain. Permite à equipa continuar a desenvolver a tecnologia em condições reais de produção e investigar a sua escalabilidade e viabilidade económica.
Paralelamente aos testes na unidade-piloto, a equipa da Siderogain investigou a transferibilidade do processo para outros metais. Conseguiram demonstrar que mesmo metais críticos e economicamente significativos, como o índio e o germânio, podem ser recuperados utilizando esta abordagem biotecnológica.
De um projeto de transferência de tecnologia do HZDR a uma empresa
No seu percurso para se tornar uma spin-off, a Siderogain candidatou-se com sucesso a apoio de vários programas de transferência de tecnologia e de startups. Um marco importante foi o início de um projeto no programa de spin-offs Helmholtz Enterprise. O programa permitiu à equipa automatizar a tecnologia, avançar com a iniciativa de start-up e preparar-se para testes pré-comerciais em colaboração com parceiros da indústria. Desde agosto, a spin-off tem também vindo a receber financiamento do programa EXIST Research Transfer para continuar a desenvolver a tecnologia, angariar os seus primeiros clientes e expandir a unidade-piloto para um protótipo totalmente operacional.
A transferência de conhecimento científico para o setor privado foi significativamente apoiada pelo departamento de transferência de tecnologia do HZDR e pela HZDR Innovation GmbH, que apoia os projetos de investigação do centro durante a fase de arranque, na qualidade de incubadora, e detém agora uma participação na Siderogain. «Esta é já a 21.ª spin-off do HZDR. Trata-se de uma conquista notável e serve de modelo para a tradução de descobertas científicas em soluções comercializáveis. Afinal, o benefício para a sociedade é um foco central da nossa investigação», salienta o Prof. Dr. Sebastian M. Schmidt, Diretor Científico do HZDR.
«Partindo de uma questão de investigação em biotecnologia e passando por experiências laboratoriais, o registo de patentes e a construção de uma unidade-piloto, surgiu uma tecnologia que pode contribuir para a segurança do abastecimento de matérias-primas na Europa e para a economia circular», afirma a Dra. Katrin Pollmann, diretora do departamento de biotecnologia do HIF, manifestando o seu entusiasmo com a quarta spin-off do instituto até à data.
Com a constituição da Siderogain, inicia-se agora a próxima fase: a equipa pretende desenvolver aplicações industriais adicionais e atrair clientes e parceiros para a adoção da tecnologia. «Com a Siderogain, queremos mostrar que as águas residuais industriais e os resíduos não devem ser vistos apenas como um problema de eliminação, mas sim como uma fonte de matérias-primas», afirma Jain.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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