Bei Niron Magnetics herrscht eine fast elektrische Vorfreude.
Niron, geboren 2012 in einem Labor an der University of Minnesota, baut eine Pilotanlage, die Magnete und eine begrenzte Anzahl kleiner Prototypen von Elektromotoren mit Partnerkunden bauen wird. Kritische Magnete sollten mit der Hälfte oder weniger der derzeitigen wirtschaftlichen und ökologischen Kosten hergestellt werden.
Sie werden dazu beitragen, die nächste Generation von Elektrofahrzeugen, Windturbinen, medizinischen Geräten und anderen elektrischen Geräten in einer grüneren Wirtschaft effizienter mit Strom zu versorgen, wenn das Niron-Management und die Investoren recht haben.
Allein in den letzten Monaten hat Niron mit 21 Mitarbeitern fast 30 Millionen US-Dollar an privatem und öffentlichem Kapital aufgebracht. Potenzielle Investoren beobachten aufmerksam.
„Wir gehen davon aus, dass wir im Jahr 2022 kleine Mengen von Konstruktionsmustern an Kunden und Prototypen von Motoren zum Testen verteilen werden“, sagte Andy Blackburn, CEO von Niron. „Wir arbeiten mit Kunden zusammen, um Motoren und andere Geräte zu entwickeln. Wir sind sehr daran interessiert, dass die Preise für „seltene Erden“ explodieren.“
Diese Magnete der nächsten Generation, die aus reichlich vorhandenem, recycelbarem Eisen und Stickstoff bestehen, sollen teure Seltenerdmaterialien ersetzen, die in China weit verbreitet sind und aus dem Boden abgebaut werden müssen und bei der Verarbeitung eine erhebliche Umweltverschmutzung verursachen.
Das vier Jahre alte College-Spin-off baut neben seinem Forschungszentrum im Nordosten von Minneapolis eine 25.000 Quadratfuß große Pilotanlage.
„Die Herausforderung bestand darin, dass viele kohlenstoffarme Technologien mit erheblichen Umweltproblemen und schmutzigen Geheimnissen verbunden sind“, scherzte Blackburn. „Wie Seltenerdmaterialien, Lithium und Kobalt für Batterien, es kann die Umwelt schädigen.
„Die kohlenstoffarme Wirtschaft erfordert eine massive Elektrifizierung. Und erfordert eine ganz neue Familie von Geräten, die Bewegung in Strom umwandeln, wie Windturbinen. Und neue Familien von Geräten, die Elektrizität in Bewegung umwandeln, wie Elektrofahrzeuge.“
Und die meisten der heutigen Elektromotoren basieren auf jahrhundertealter Technologie und sind relativ ineffizient für den Antrieb von Klimaanlagen, Aufzügen, Geräten und Fabrikanlagen.
„Hochfeste Permanentmagnete werden es uns nicht nur ermöglichen, Strom zu dekarbonisieren, sondern auch unsere bestehenden Stromverbraucher effizienter zu machen“, sagte Blackburn. „Es ist die Modernisierung unserer elektrischen Welt. Es wird eine Menge Magnete der neuen Generation brauchen.“
Niron sagte, dass seine Magnete die weltweit ersten kommerziell erhältlichen Hochleistungsmagnete ohne Mineralien der Seltenen Erden sein werden. Das schwer fassbare Geheimrezept bestand darin, die richtigen chemischen Anordnungen mit Eisen, Stickstoff und anderen Materialien zu finden und auszunutzen.
„Diese besondere Anordnung ist den Menschen aus wissenschaftlichen und technischen Gründen lange entgangen“, sagte Blackburn letzte Woche. „Wir konnten diese Aufgabe lösen.“
Laut Niron kombiniert sein Verfahren „Durchbrüche bei Nanomaterialien mit ausgereiften metallurgischen Methoden, um Hochleistungsmagnete zum halben Preis zu liefern“.
Es könnte auch dazu beitragen, eine Industrie im Wert von Hunderten von Milliarden Dollar zu entfachen und eine verbesserte, auf erneuerbaren Energien basierende Wirtschaft zu beschleunigen, die Treibhausgase drastisch reduziert.
Niron Magnetics sammelte im vergangenen Jahr 21,5 Millionen US-Dollar an überwiegend privatem Risikokapital sowie einen Zuschuss von 5 Millionen US-Dollar vom US-Energieministerium. Es arbeitet mit Partnern wie Volvo, Volta Energy Technologies und General Motors zusammen. Autohersteller suchen nach effizienteren Getrieben und anderen Geräten mit nordamerikanischen Magneten.
„Wir freuen uns über die Zusammenarbeit mit Niron Magnetics und sehen ihre ‚Eisennitrid‘-Permanentmagnete als Schlüsseltechnologie“, sagte Ayman El-Refaie, Projektkoordinator und Professor für Elektrotechnik und Computertechnik an der Marquette University, kürzlich gegenüber Automotive Industries Zeitschrift. „Über dieses Projekt hinaus wird die Technologie von Niron dazu beitragen, eine höhere Leistung in einer Vielzahl von Anwendungen zu erzielen.“
Blackburn, 62, ist ein erfahrener technischer Manager, der einen Master-Abschluss in Luftfahrttechnik und Wirtschaft von Stanford besitzt. Als Veteran von Cisco und anderen Technologieunternehmen trat er 2017 bei, um Niron Magnetics vom Labor bis zur Kommerzialisierung zu führen.
„Man bekämpft den Klimawandel nicht, indem man einfach Dinge von der Stange nimmt“, sagte Blackburn letzte Woche. „Es braucht Innovation. Es war knifflig. Wir arbeiten mit ’nanostrukturierten Materialien‘. Sehr kleine Hardware. Und wir ersetzen eine ganze Reihe alter Technologien durch neue Technologien.“
Die Nachfrage und der Preis für Seltene Erden und andere Schlüsselmetalle auf der ganzen Welt sind durch die wachsende Nachfrage nach Windkraftanlagen, Elektrofahrzeugen und anderen radgetriebenen Elektrogeräten in Büros, Haushalten und Fabriken astronomisch in die Höhe geschossen.
„Magnete haben mit der Nachfrage nach leistungsfähigeren und leichteren Maschinen nicht Schritt gehalten“, sagte Blackburn. „Da Hybrid- und Elektrofahrzeuge die Straßen füllen und die Windkrafterzeugung weiterhin eine der am schnellsten wachsenden Arten der Stromerzeugung ist, muss die Nachfrage nach erhöhter Effizienz mit einem neuen innovativen Magnetmaterial erfüllt werden.
„Es gibt keine Nachteile bei dem, was wir tun. Was die Menschen anzieht, ist, dass es so viele positive Aspekte gibt. Wir haben eine Art, Gutes zu tun, während wir Gutes tun. Das ist es, was das Team antreibt.“
Zu Nirons Vorstand und Beratern gehören Rick Wagoner, ehemaliger CEO von General Motors, aufgrund seiner Verbindungen in der Industrie, und ehemaliger Gouverneur von Montana, Steve Bullock, ein Energieexperte, der sich mit Regierungen auskennt.