Mit der erstmals für die NASA entwickelten Technologie sichert sich das in Durham ansässige Unternehmen Induction Food Systems den Platz im Beschleuniger

Hauptsitz in Durham Induktions-Lebensmittelsysteme ist eines von fünf in den USA ansässigen Startups, die für die Teilnahme am Shell Gamechanger Accelerator™ ausgewählt wurden, einem Programm in Zusammenarbeit mit dem National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums.

Das Programm stand „vielversprechenden Cleantech-Start-ups im Frühstadium offen, die über Ressourcen verfügen, um die Produktvermarktung zu beschleunigen und gleichzeitig das Investitionsrisiko zu verringern“, so a Stellungnahme vom Beschleuniger.

Laut Francesco Aimone, Mitbegründer und CEO des Unternehmens, wurde die Technologie hinter Induction Food Systems erstmals als Reaktion auf eine Herausforderung der National Aeronautics and Space Administration (NASA) entwickelt.

Die Herausforderung: Wie würden Sie Menschen im Weltraum erfolgreich ernähren?

„Es stellt sich heraus, dass man, wenn man darüber nachdenkt, eine fließende Flüssigkeit im Weltraum in einer Schwerelosigkeitsumgebung zu erhitzen, auch einige der Herausforderungen beim Erhitzen von Lebensmitteln hier auf der Erde löst“, sagte Aimone in einem Interview mit WRAL TechWire.

Das ursprüngliche Konzept entstand, als man über die Zukunft des Weltraums nachdachte, mit einer möglichen Besiedlung des Mondes oder des Mars, erklärte Aimone. „Irgendwann müssen wir Flüssigkeiten dort aufbewahren“, sagte Aimone.

Die Technologie wurde mit SBIR-Mitteln vom Mitbegründer des Unternehmens, Dr. George Sadler, Ph.D., entwickelt, der seit Mitte der 2000er Jahre auch als Chief Science Officer des Unternehmens fungiert. Im Jahr 2016 begannen die beiden Mitbegründer mit der Zusammenarbeit bei anderen Projekten und identifizierten einen gangbaren Weg zur Kommerzialisierung der Technologie, die als Reaktion auf diese NASA-Herausforderung entwickelt wurde.

Das Unternehmen beteiligte sich 2018 am ersten Techstars Farm-to-Fork-Beschleunigerprogramm mit Sitz in den Twin Cities von Minnesota.

„Zu diesem Zeitpunkt waren wir konzeptioneller, mit ein wenig Finanzierung, ein wenig Investition, und wir bekamen Zugang zu einem riesigen Netzwerk“, sagte Aimone. „Wir haben bewertet, wo wir auf dem Markt stehen und wie wir unser Geschäft betreiben.“

Mittlerweile hat das Unternehmen etwa $300.000 eingeworben und ist dabei, seine Ausrüstung in Produktionszentren in den Vereinigten Staaten zu installieren, darunter auch für einige Fortune-500-Kunden.

„Wenn wir uns ansehen, wie der Markt Technologien wie unsere übernehmen wird, wissen wir, dass wir nicht nur Technologie elektrifizieren können, sondern gleichzeitig auch Prozesse verbessern müssen“, sagte Aimone. „Unser Ziel ist es, die Lösung der Wahl für Hersteller zu sein“, fügte er hinzu. „Es geht um Wirkung und darum, die Dinge besser zu machen, denn wir brauchen neue Lösungen, wenn wir unsere Produktionsbasis erfolgreich auf eine neue Energiewirtschaft umstellen wollen.“

„MIDDLE-OUT“, NICHT „OUTSIDE-IN“

„Die Art und Weise, wie wir strömende Flüssigkeiten im industriellen Maßstab erhitzen, hat sich in mehr als 100 Jahren kaum verändert“, sagte Aimone.

Traditionell nutzen Heizsysteme Dampf zum Heizen, eine Methode, die Aimone als „von außen nach innen“ beschreibt.

Stattdessen nutzt die Technologie, die derzeit von Induction Food Systems kommerzialisiert wird, Inline-Mischen und -Mischen und maximiert dabei die Heizfläche und die Flüssigkeitsturbulenzen.

„Unsere Technologie nutzt magnetische Induktion, um die mittlere Flüssigkeitserwärmung anzutreiben“, sagte Aimone.

Das Unternehmen nutzt elektromagnetische Energie, um einen speziell für den Lebensmittelkontakt zugelassenen Applikator zu erhitzen, der sich in einem Verarbeitungsrohr aus Edelstahl befindet. Laut der Website des Unternehmens führt diese „magnetische Energie dazu, dass Elektronen im Applikator in Resonanz geraten und Wärme erzeugen, die auf die Flüssigkeit übertragen wird, während diese durch das Rohr fließt.“

Aimone stellte fest, dass diese Technologie die Wärmeübertragungsrate im Vergleich zu herkömmlichen Methoden um den Faktor 8 oder sogar 10 verbessert.

Das vom Unternehmen konstruierte System sei sowohl skalierbar, präzise als auch effizient, sagte Aimone und könne am besten als „Middle-out“-System betrachtet werden, das für eine breite Palette flüssiger Lebensmittel und Getränke verwendet werden könne.

„Dieser Ansatz ermöglicht es uns, effektiver zu heizen als herkömmliche Wärmetauscher, Verschmutzungen zu vermeiden und die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen, indem wir die Produktströme beim Kaltstart 85% schneller auf die Zieltemperatur bringen als herkömmliche Rohrwärmetauscher“, heißt es auf der Website des Unternehmens.

„Wir wissen, dass die Welt elektrisch wird, und wir verfügen über eine der wenigen Lösungen, die thermische Prozesse im industriellen Maßstab elektrifizieren kann“, sagte Aimone.

Das Unternehmen plant, seine Beteiligung am Beschleuniger, der den fünf ausgewählten Unternehmen Zugang zu hochmodernen Forschungseinrichtungen und bis zu $250.000 an nicht verwässernder Finanzierung bietet, zu nutzen, um seine Systeme vollständig zu kommerzialisieren.

Die Finanzierung ermögliche es dem Unternehmen, noch weitere Forschung und Entwicklung durchzuführen, sagte Aimone.

„Wir unternehmen die ersten Schritte zur Kommerzialisierung“, sagte er. „Das GCxN-Programm wird uns dabei helfen, dies effizienter zu tun und die Designs, die wir bereits haben, zu optimieren, um uns effektiver zu machen.“

Aimone bemerkte, dass die zusätzliche Forschungszeit und der Zugang zu „Hochleistungsrechenressourcen“ oder Supercomputern dem Unternehmen die Möglichkeit geben, „ein sehr komplexes mathematisches Modell voranzutreiben, das uns helfen kann, besser zu verstehen, wie Elektromagnetik zur Erwärmung fließender Flüssigkeiten eingesetzt werden kann.“ ”

Und das werde noch größere Möglichkeiten eröffnen, seine Systeme bei den Herstellern des Landes zu installieren, sagte Aimone, „um bestehende Produktionslinien effizienter und effektiver zu machen“.