KLIMATOMSTÄLLNINGEN

Svenska startupen utmanar smutsig kiselproduktion – ”Vi är unika i världen”

Deras gröna kisel minskar utsläppen, säkrar materialförsörjningen och har bara vatten som restprodukt. Nästa steg blir att skala upp till industriell produktion av andra material – och utmana Kina. ”Vi pratar inte bara om elfordon och solpaneler”, säger medgrundaren Adam Podgorski till TN.

Kemisten och solcellsspecialisten Adam Podgorski har länge intresserat sig för kisels roll i den gröna omställningen. Problemet är att den konventionella framställningen av kisel är energikrävande, koldioxidtung och geopolitiskt känslig.

– Cirka 90 procent av världens kisel produceras i Kina, vilket gör det till en sårbar punkt i den globala leveranskedjan, säger Adam Podgorski till TN.

Under doktorandstudierna vid Imperial College i London väcktes en ny idé ur en frustration kring en forskningsutmaning.

– Vi utvecklade självlysande nanokristaller för att förbättra absorptionen i solpaneler, men vi återkom hela tiden till problemet med att producera gröna kiselnanopartiklar. Det ledde till att vi började utforska sätt att skapa grön silan, eller kiselgas. Det var där idén om grönt kisel föddes, säger han.

Valde Sverige

Under denna tid var intresset för fossilfritt stål stort och här såg Adam Podgorski en helt egen nisch. Han återvände till Sverige, där han tidigare avlagt en masterexamen på KTH, och började rita de första skisserna till en ny startup.

– Jag valde att etablera mig i Sverige eftersom landet är en pionjär inom den gröna omställningen och har en mycket hög entreprenörsfrekvens per capita. Landet har också ett unikt ekosystem inom deep tech, både i Europa och globalt. FoU-kostnaderna är också lägre här än i Storbritannien, på grund av Sveriges industriella bakgrund och den småskaliga industrin i Skandinavien. Dessutom är det offentliga stödet från både Sverige och EU en ytterligare fördel, säger han.

Efter en del nätverkande kom Adam Podgorski i kontakt med finansmannen Jan Dinkelspiel, som delade hans vision och såg potentialen att kombinera utsläppsminskningar med billigare kiselproduktion.

– Jag föreslog ett nytt sätt att producera kisel som var både grönare och billigare. Vi började diskutera hur idén skulle kunna fungera och hur vi kunde kommersialisera processen, säger Adam Podgorski.

Nya milstolpar

Tillsammans grundade de Green14 där Jan Dinkelspiels nätverk säkrade finansiering för genomförbarhetsstudier och ett första pilotprojekt. 2023 nådde de en viktig milstolpe när de tillverkade sitt första gröna kisel. Med ytterligare stöd från Energimyndigheten och Ingka Investments (en del av IKEA-sfären), utvecklar de nu sin pilotanläggning, en åtta meter hög reaktor på KTH:s lokaler, som ska skala upp processen ytterligare.

I reaktorn värms vätgasplasma upp till extrema nivåer för att reducera kiseldioxid till kisel, med vattenånga som restprodukt. Kiselproduktion är extremt komplext och kräver processingenjörer i toppklass med expertis inom avancerade kemiska processer, berättar Adam Podgorski.

– Vi har satt ihop ett starkt internationellt team där alla har bakgrund inom reaktorutveckling för olika materialproduktionsprocesser. Bland våra medarbetare finns en ledande simuleringsingenjör från NASA och erfarna processingenjörer från Brasilien och Turkiet, säger han.

Från sand till kisel

Adam Podgorskis expertis inom kiselproduktion och leveranskedjor, kombinerat med den goda tillgången på kisels insatsvaror som kvarts och sand, gjorde materialet till ett idealiskt testfall för reaktorn.

– För de flesta metaller börjar produktionen med en malm som råmaterial. Processen innebär vanligtvis att man tar bort syre från komplexa oxider för att utvinna metallen, säger han.

Green14:s processer visade sig även kunna användas för att skala upp produktionen av andra material på ett grönare och billigare sätt, vilket skapar möjligheter inom flera industrier och teknikområden.

– Det öppnade dörren för att producera kritiska material som koppar, kobolt, nickel och neodym som är viktiga metaller för flyg- och rymdindustrin och andra avancerade tillämpningar. Vi pratar inte bara om elfordon och solpaneler, utan även för satelliter, LCD-skärmar, motorer och byggmaterial, säger Podgorski.

”Vi är de enda som kombinerar en vätgasplasmareaktor med den senaste teknologin inom plasmafysik för att förbättra kemiska processer.”

Med den begränsade tillgången på kisel i Europa och USA kan Green14 spela en viktig roll i att minska importberoende och stärka materialförsörjningen, menar Adam Podgorski.

– Det finns en stor producent i Europa, Wacker, som är inriktad på ett specifikt marknadssegment och som i princip är slutsåld och inte kan möta den internationella efterfrågan. I USA finns det bara två tillverkare till, vilket innebär att det bara är en handfull aktörer som konkurrerar på den globala arenan, säger han och fortsätter:

– Vi är unika i världen när det gäller kiselproduktion. Vi är de enda som kombinerar en vätgasplasmareaktor med den senaste teknologin inom plasmafysik för att förbättra kemiska processer. Att sänka energiförbrukningen minskar kostnaderna och gör nya installationer mer ekonomiskt lönsamma, säger Podgorski.

Ökar geopolitisk relevans

I början var det lättare att övertyga riskkapitalister om hållbarhetsaspekten än om vikten av att minska importberoendet och säkra materialförsörjningen. Men sett till den senaste tidens globala oroligheter har behovet blivit tydligare än någonsin, menar Adam Podgorski

– Då fanns det inget krig i Ukraina och handelskrig var inte på agendan varje dag. Nu har det blivit en stor utmaning att säkra leveranskedjorna för kritiska material som är avgörande för vårt sätt att leva och vår frihet – som att hålla lamporna tända, säger Podgorski.

På sikt planerar Green14 att lämna KTH och bygga en industriell reaktor som beräknas vara klar mellan 2026 och 2027. Den nya demoanläggningen väntas ha en kapacitet som är 10 till 20 gånger större än pilotanläggningen och kunna producera omkring 100 kg kisel per timme, vilket motsvarar cirka 800 ton kisel per år.

– Vi har identifierat ett antal svenska städer med rätt förutsättningar vad gäller energiförsörjning, arbetskraft och byggkostnader. Demonstrationsanläggningen kommer först att inrikta sig på kiselproduktion, men nästa steg blir att skala upp till industriell produktion av andra material, säger han.

Utmaningarna framöver blir om att driva anläggningen och optimera tekniken inför kommersialisering. För att kunna licensiera tekniken till kunder som vill producera grönt kisel krävs både offentlig och privat finansiering som kan matcha de kommande tidsramarna. Dessutom väntas AI spela en avgörande roll i den fortsatta teknikutvecklingen.

– Maskininlärning är avgörande för att kunna förutse hur reaktorer kommer att fungera säkert och effektivt. Annars riskerar vi att ha en dyr hårdvara som vi inte kan använda eller sälja och licensiera.