Nell'ambito del progetto di ricerca TiKaBe, finanziato dal Ministero federale tedesco per il digitale e i trasporti (BMDV), è stato sviluppato un impianto di miscelazione e dosaggio da laboratorio che consente l'analisi e la lavorazione sicura di materiali sensibili come nanoparticelle e solventi su scala di laboratorio e pilota. Il lavoro è stato svolto in stretta collaborazione tra IFA Technology, Fraunhofer ISE e le istituzioni che hanno accompagnato il progetto PTJ e NOW GmbH (codice di finanziamento: 03B11028C).
L'obiettivo del progetto è l'analisi scientifica della dispersione di nanoparticelle nelle paste catalizzatrici e la ricerca di fasi di processo adeguate per la manipolazione sicura di sostanze reattive e potenzialmente pericolose. L'impianto sperimentale consente, tra l'altro, l'introduzione graduale di nanoparticelle e solventi in un sistema glovebox chiuso, nonché processi di dosaggio semiautomatici e la lavorazione controllata di fluidi altamente viscosi. Inoltre, supporta lo studio degli effetti dispersivi attraverso applicazioni a ultrasuoni e consente di eseguire serie di test sistematici per la valutazione e l'ulteriore sviluppo dei parametri di processo rilevanti.
Fasi del processo:
- Pesatura e dosaggio semiautomatici
- Miscelazione controllata nel contenitore
- Circolazione tramite pompa a vite eccentrica
- Dispersione a ultrasuoni
- Valutazione e adattamento del processo
L'impianto di laboratorio è stato progettato con particolare attenzione alla sicurezza sul lavoro, alla stabilità del processo e all'esecuzione precisa degli esperimenti. I risultati ottenuti contribuiscono alla ricerca di base nel campo delle paste catalitiche e creano una base per futuri sviluppi scientifici. Il progetto mostra inoltre come le questioni relative all'ambiente di laboratorio possano essere affrontate in modo efficiente grazie alla stretta collaborazione tra industria, istituti di ricerca e istituzioni di finanziamento.
“La sfida più grande è stata quella di garantire la sicurezza nella manipolazione di materiali sensibili come nanoparticelle e solventi. Siamo riusciti a sviluppare un impianto di laboratorio che, nonostante i requisiti complessi, garantisce un elevato livello di sicurezza di processo e un volume morto estremamente ridotto”.
— Daniel Holzer, responsabile di progetto IFA Technology