Tiecoties samazināt ražošanas emisijas un apmierināt augošo pieprasījumu pēc svarīgākajām izejvielām, viens jaunuzņēmums pārvērš CO2 atkritumus par risinājumu. Igaunijas dziļo tehnoloģiju uzņēmums UP Catalyst ir radījis jaunu metodi, kas ļauj pārvērst rūpniecisko CO2 vērtīgos oglekļa materiālos, piemēram, grafītā un oglekļa nanocaurulītēs.
Šos materiālus var atrast akumulatoros, celtniecības materiālos un nākamās paaudzes elektronikas risinājumos. Tomēr UP Catalyst no citiem atšķir tieši ražošanas process. Šis uzņēmums darbojas ar ievērojami zemāku enerģijas patēriņu, zemām izmaksām un bez fosilā kurināmā. Tas nozīmē, ka uzņēmums palīdz samazināt emisijas dažādās nozarēs, kas rada augstas veiktspējas produktus.
Kosmosā dzimusi ideja ar Zemes mēroga potenciālu
UP Catalyst inovatīvās idejas izcelsme ir tikpat drosmīga kā uzņēmuma misija. Elektroķīmiskā procesa pamatu sākotnēji izstrādāja NASA zinātnieki skābekļa ražošanai ilgu kosmosa misiju vajadzībām. UP Catalyst spēra soli tālāk un pievērsās ogleklim, kas rodas šajā procesā. Ogleklim, ko ir iespējams pārveidot ilgtspējīgos, augstas veiktspējas materiālos.
“Mēs dibinājām UP Catalyst ar drosmīgu vīziju – piešķirt CO2 videi draudzīgu mērķi,” atklāj UP Catalyst galvenais tehniskais direktors Dr. Sebastians Polmans.
“Kad Eiropas Komisija izvēlējās UP Catalyst kā stratēģisku projektu saskaņā ar Kritiski svarīgo izejvielu aktu, tas apstiprināja, ka mūsu darbība ir ne tikai dzīvotspējīgs projekts – tas ir būtisks solis visas Eiropas noturībai.”
Galvenie izaicinājumi – ražošanas paplašināšana intensīvos apstākļos un jaunas materiālu ekonomikas veidošana
Viens no uzņēmuma izaicinājumiem ir izjaukt iedibinātās piegādes ķēdes akumulatoru izejvielu tirgū. Šis konservatīvais tirgus joprojām lielā mērā balstās uz importētiem materiāliem, un jaunuzņēmums cīnās ar pasaules mēroga uzņēmumiem, kuri piegādā no fosilā kurināmā ražotu oglekli. Atšķirībā no citiem ražotājiem UP Catalyst ražošanas process izslēdz kaitējumu videi un nodrošina Eiropai lielāku materiālu neatkarību.
Vēl viens šķērslis, ko nācās pārvarēt, bija saistīts ar uzņēmuma reaktora sistēmu siltuma līdzsvara un termiskās slodzes pārvaldīšanu. UP Catalyst ražošanas process darbojas ekstremālās temperatūrās, sasniedzot pat 800 °C, kas nozīmē, ka nepieciešama liela materiālu izturība un precīza sistēmas darbība. Uzņēmuma komanda uzskata, ka termiskās slodzes pārvaldība, izmantojot dažādus konstrukcijas materiālus, ir izšķiroša, lai sekmīgi paplašinātu ražošanu.
Precīza inženierija ātrai ražošanas paplašināšanai ar SOLIDWORKS Simulation
Lai pārvarētu šos tehniskos izaicinājumus, UP Catalyst vērsās pie SOLIDWORKS ar mērķi izmantot SOLIDWORKS Simulation priekšrocības. Šie risinājumi ļāva digitāli modelēt siltuma plūsmu, konstrukcijas spriegumu un vibrāciju slāpēšanu. Tas samazināja izmaksas, kas saistītas ar izmēģinājumiem un kļūdām, veidojot fiziskus prototipus.
Dr. Polmans ir pārliecināts: “SOLIDWORKS ļāva mums ātrāk un pārliecinošāk pāriet no koncepcijas uz mērogojamu reaktora darbību.”
SOLIDWORKS ir bijusi uzņēmuma inženiertehniskā darba procesa galvenā sastāvdaļa, sākot no reaktora projektēšanas līdz individuāli ražotām gāzes apstrādes un attīrīšanas sistēmām.
“Mūsu komanda intensīvi izmanto 3D modelēšanas, montāžas un rasēšanas rīkus, lai ātri izstrādātu jaunu elementu dizainparaugu un ražošanas modeļu prototipus. Parametriskās modelēšanas funkcijas ļauj mums ātri testēt dizaina iterācijas, vienlaikus saglabājot pilnīgu kontroli pār izmēriem,” norāda Dr. Polmans.
UP Catalyst vadošais inženieris Aleksandrs Fomičevs skaidro sīkāk: “Mēs izmantojām SOLIDWORKS Simulation, lai modelētu termisko izplešanos, sprieguma sadalījumu pie lielām slodzēm un vibrāciju slāpēšanu mūsu reaktora mezglā.” Uzņēmums izmanto simulācijas rīkus arī materiālu atlases procesā, jo īpaši detaļām, kas pakļautas augstas temperatūras un korozīvas vides iedarbībai.
Uz izaugsmi vērsta dizaina filozofija
Uzņēmuma izaugsmes filozofijas pamatā ir modularitāte. Dr. Polmans atklāj: “Mēs esam sapratuši, ka noderīgāk ir izstrādāt ražošanas procesus kā atsevišķus elementus, kurus var atkārtoti izmantot lielākos mērogos, tādējādi samazinot izmaksas un riskus, uzņēmumam attīstoties.”
Šī stratēģiskā pieeja tagad ir pārtapusi par ražošanas vīziju, kuras rezultāti mērāmi gigatonnās. Turpmākajos gados jaunuzņēmums plāno palielināt gada ražošanas apjomus desmit reizes. Līdz 2030. gadam uzņēmuma mērķis ir piegādāt oglekļa izejmateriālus 1 miljonam elektrisko automobiļu akumulatoru.
Nākotnē uzņēmuma inženieru darbs ar CAD risinājumiem ietvers vēl sarežģītāku savstarpēji savienotu sistēmu un liela izmēra mezglu projektēšanu. Iespēja digitāli simulēt, testēt un iterēt joprojām ir jaunuzņēmuma inovāciju stratēģijas stūrakmens.
PLM Group kā ilgtermiņa partneris
UP Catalyst ātri pievienojās PLM Group SOLIDWORKS for Startups programmai. Izmantojot šo programmu, viņi saņēma SOLIDWORKS licences ar atlaidi, kas izrādījās ļoti svarīgi jaunuzņēmuma sākotnējā attīstības posmā. Uzņēmums augstu vērtē PLM Group piedāvātās apmācības un plāno tās kā nozīmīgu nākamo soli sadarbībā. Ar mūsu atbalstu UP Catalyst plāno pilnībā atraisīt savu rīku komplekta potenciālu.
“Papildus pašiem rīkiem ir vērtīgi zināt, ka mums ir partneris, pie kura varam vērsties, kad mūsu vajadzības mainās,” norāda Dr. Polmans.
UP Catalyst padara CO2 ražošanu videi draudzīgu
Šis jaunuzņēmums ir sācis savu ceļu, lai pilnībā transformētu materiālu piegādes ķēdi. Uzņēmums turpina pierādīt, ka augstas veiktspējas materiāli, kuru ražošanā veidojas negatīva oglekļa pēda, ir gan dzīvotspējīgi, gan konkurētspējīgi. Šobrīd uzņēmums paver iespēju veselām nozarēm mainīt to, kā tiek ražoti svarīgākie izejmateriāli.
Drosmīga ideja, neatlaidīgi inženierijas risinājumi un pareizie digitālie rīki ir ļāvuši uzņēmumam kļūt par spilgtu piemēru tam, kā izpēte noved pie inovācijām. Emisiju pārvēršana vērtībā vairs nav sapnis, bet gan realitāte.
Vai vēlies paplašināt ražošanu ātrāk un efektīvāk?
Šis jaunuzņēmums izmanto simulācijas rīkus, lai saprastu, kā viņu ražotie produkti darbosies reālajā pasaulē, ietaupot izmaksas un laiku.
Lasi vairāk par SOLIDWORKS Simulation šeit, iepazīsties ar SOLIDWORKS programmu jaunuzņēmumiem un sazinies ar mums, lai uzzinātu, kā mēs varam palīdzēt tavam uzņēmumam paplašināt darbību labāk un ātrāk.
