Bærekraft
Brannsikkerhet er viktigere enn noensinne – hva gjør vi med det?
Legg til Securities.io blant dine foretrukne kilder på Google
Flammehemmere for å redusere brannrisiko
Med skogbranner som for tiden brenner ned hele nabolag i Los Angeles, eller nylig i Hawaii, er det tydelig hvorfor enhver teknologi som hjelper med å forebygge eller bremse brann bør forfølges.
Det finnes mange vinkler vi kan angripe dette problemet fra. Fra bedre bruk av data til ulike byggematerialer, eller forskjellig håndtering av vann og skogsområder.
Vi vil imidlertid fortsatt bruke mange brennbare materialer i vårt daglige liv, simpelthen fordi for mange nyttige produkter er brennbare.
En annen mulighet er å bruke brannhemmere, kjemikalier som reduserer risikoen for å ta fyr og hastigheten en brann får uten kontroll. Dette kan gjøre en radikal forskjell, da en langsommere brann er mer sannsynlig å slukkes tidlig eller gi mer tid for brannvesenet til å ankomme med riktig utstyr.
Et problem er at mange flammehemmende kjemikalier er noe giftige, noe som gjør dem upraktiske for mange anvendelser. Ett eksempel er alt som berører menneskelig hud ofte, som bomullsstoff. Dette kan endres takket være oppdagelsen gjort av åtte forskere ved Texas A&M University, som har utviklet en ny ett‑trinns flammehemmer for bomullstekstiler.
De publiserte nylig sine resultater i ACS Applied Polymer Materials, under tittelen “Fordampningsindusert flammehemmer polyelektrolyttkompleks for bomull1”.
Hvorfor bomull?
Bomull er det mest brukte tekstilet globalt, takket være sine utmerkede egenskaper for å lage myke, komfortable og pustende stoffer. Det brukes i klær og møbeltrekk og er en stor bidragsyter til brennbare materialer i hjem (sofaer, skap, håndklær, duker osv.), inkludert de som er i nærheten av brannfarer (kjøkkenområder, lys, sigaretter osv.).
Det består hovedsakelig av α-cellulose, et ekstremt brennbart materiale. Dette gjør at alt laget av bomull brenner svært raskt og fullstendig.
En annen grunn til å fokusere på bomull er at det umiddelbart vil åpne et enormt marked for enhver innovasjon som retter seg mot dette materialet. Og det kan sannsynligvis også utvides til andre materialer senere.
Hvordan flammehemmere fungerer
De fleste flammehemmere for bomull som historisk ble brukt var halogenerte forbindelser som nå fases ut på grunn av deres toksisitet for mennesker. Alternative molekyler har blitt utforsket av kjemisk industri i mange år, inkludert fosfor-, nitrogen-, silisium- og borbaserte kjemikalier.
Problemet så langt med å finne en god erstatning har vært kostnad. Disse alternative forbindelsene krever behandling i flere trinn, noe som gjør dem dyrere.
Måten flammehemmere fungerer på er ved å danne et kulllag på toppen av materialet når det brenner, noe som hindrer brannens videre spredning. Vanligvis gjøres dette ved å kombinere en syrekilde og en karbonkilde.
Noen ganger tilsettes et «blåsemiddel», som ved oppvarming dekomponerer til ikke‑brennbare gasser som fortynner de brennbare gassene og svekker flammene.
Ett‑trinns flammehemmer
Forskerne undersøkte en klasse kjemikalier kalt polyelektrolytter: polyetylenglykol (PEI) som blåsemiddel og natriumheksametafosfat (PSP) som syrekilde. I tilfelle av bomull er det brennbare materialet selv kilden til karbon.
Denne blandingen er ikke‑giftig og ville være ideell for masseproduksjon på alle bomullsstoffer. Men hittil var kun 2‑trinns prosesser for å påføre og binde polyelektrolytter til bomull kjent.
Forskerne oppdaget at de kunne bruke ammoniakk (NH3) som en flyktig base for å binde PEI og PSP til bomullen når ammoniakken fordamper. De fant ut at de kunne påføre hele blandingen på bomull og fordampe ammoniakken i kun ett trinn.
Finne den rette metoden
Ulike forhold mellom PEI og PSP ble utforsket for å finne den optimale sammensetningen for å redusere bomullens brennbarhet.
De resulterende bomullsfibrene ble undersøkt under et elektronmikroskop (Scanning Electron Microscope – SEM), noe som gjorde det mulig å måle flammehemmende absorpsjon i bomullsfibrene.
En annen målt faktor var holdbarheten til behandlingen mot skylling. Ettersom bomullsstoffer sannsynligvis blir rengjort ofte, vil enhver flammehemmer som ikke tåler vanneksponering og skylling ha liten nytte i virkelige forhold.
“Denne teknologien kan optimaliseres for raskt, enkelt og trygt å flammehemme mange brennbare materialer, og tilbyr omfattende beskyttelse i hverdagen, sparer penger og liv for befolkningen.”
Maya D. Montemayor – doktorgradsstudent i kjemiavdelingen ved Texas A&M.
For noen av de brukte forholdene blir materialet delvis vasket av ved første skylling, men resten av den korrekt bundne flammehemmere forblir festet til bomullsfibrene.
Sterkt redusert brennbarhet
Den behandlede bomullen frigir mye mindre varme enn den ubehandlede (rene) bomullen når den måles i energi per gram bomull (W/g). Temperaturen på forbrenningen ble også senket.
Ved å utføre en såkalt “vertikal flamme”-test, observerte forskerne også at syren i blandingen var ansvarlig for bindingen til bomullen, og beskyttet flammehemmere mot å vaskes av når stoffet ble skylt.
Veien videre
Disse første resultatene er viktige for bomullindustrien og selskapene som produserer flammehemmere, da de kan åpne veien for en billigere og enklere generell behandling av alle bomullprodukter.
Forskerne evaluerer nå sammen med industrielle partnere hvordan denne prosessen kan utvides utover bomull til ethvert karbonrikt materiale, som tre, stoff, skum og andre tekstiler.
“Denne banebrytende forskningen gir Texas A&M anerkjennelse som en av lederne innen denne teknologien og muligheten for videre utvikling med eksterne selskaper.
TEES lisensierer dette og lignende teknologier til selskaper for ulike anvendelser.
Dr. Jaime Grunlan, – Leland T. Jordan ’29 professor i J. Mike Walker ’66 avdeling for maskinteknikk ved Texas A&M.
Hva mer kan gjøres for å redusere brannrisiko
Nye teknologier for bedre brannkontroll kan utvikles fra mange vinkler. For eksempel er her noen vi tidligere har dekket:
- AI‑forutsigelser: Satellittbilder og nøyaktige værprognoser kan brukes til bedre å forutsi risikoen for skogbrann, deres alvorlighetsgrad, og hvordan de kan kontrolleres.
- Skogforvaltningssystemer: Bedre, mer sporbare verktøy for skogforvaltning kan hjelpe med å bedre forutsi skogens helse og produktivitet, og hvordan man best kan ta vare på dem. Dette kan igjen brukes til å redusere mengden dødt trevirke og andre brannfarer.
- Massivt trebygg: Det kan virke merkelig at trebygg kan bidra til å redusere brannrisiko. Men massivt tre er en ny teknologi som samler tre i bjelker så sterke som stål, samtidig som den gjør dem brannresistente på grunn av sin ekstreme tetthet. Massivt tre danner naturlig et kulllag som flammehemmere bruker for å begrense brennbarhet. Vi kan forestille oss at PEI‑PSP flammehemmere kan forbedre dette ytterligere.
- Varme‑aktiverte hydrogel: For å hindre at skogbrann sprer seg, kan nye hydrogel brukes i stedet for den mer vanlige skummet, og holde på vannet dobbelt så lenge. Dette kan utgjøre en enorm forskjell i beskyttelsen av hjem før skogbranner.
- Droner: Brannslukningsdroner kan være et ekstra verktøy i brannmannens arsenal, i stand til å gå der det ville være for farlig for brannmenn. Du kan lese mer om et selskap som produserer en slik drone, Textron, i “2025’s Top Drone Companies Leading the Aerial Revolution“.
Investere i flammehemmere
Flammehemmere er et ofte oversett, men svært viktig produkt fra kjemisk industri som redder utallige liv daglig.
Det er ett av mange spesialkjemikalier som er en del av moderne liv, utgjør et marked på 8,63 milliarder dollar i 2022 og forventes å vokse med 7,1 % CAGR frem til 2030.
Kilde: Grand View Research
Du kan investere i selskaper innen kjemisk industri gjennom mange meglere, og du kan finne her, på securities.io, våre anbefalinger for de beste meglerne i USA, Canada, Australia, UK, så vel som mange andre land.
Hvis du ikke er interessert i å velge spesifikke selskaper, kan du også se på ETF-er som iShares STOXX Europe 600 Chemicals UCITS ETF (EXV7) eller Fidelity Select Chemicals Portfolio (FSCHX) som gir en mer diversifisert eksponering for å dra nytte av kjemisk industri.
Flammehemmer-selskap
ICL Prisdiagram
ICL er et globalt kjemisk selskap basert i Israel, med en sterk posisjon innen brannhemmere, spesielt en #1‑posisjon i løsninger for elektronikk, inkludert el‑biler og AI, samt bygg, ved bruk av enten brom eller fosfor.
Det er også aktivt innen gjødsel, spesielt fosfat og kalium, samt fosfat for industrielle produkter som batterimaterialer.
Kilde: ICL
Selskapet er generelt en leder i bransjene det opererer i, med 33 % markedsandel i industrielle produkter og 20 % i fosfatløsninger. Totalt sett er salget deres diversifisert over hele verden.
Den største delen av selskapets EBITDA kommer fra salg av kalium og fosfatløsninger.
Kilde: ICL
Flammehemmer er kun en del av selskapets aktivitet, og det investerer også aktivt i ny teknologi. Det finansierer spesielt oppstartsbedrifter og driver egen FoU innen gjødsel av neste generasjon, inkludert:
- Fotokatalytisk nitrogenfiksering i nærheten av planten.
- Elektrokjemisk produksjon av ammoniakk eller nitrater på gården.
- Biostimulanter for å forbedre gjødselens biotilgjengelighet.
- Forbedring av fosfor‑tilgjengelighet gjennom planteekstrakter, mikroorganismer (PSB – fosforløselige bakterier) og kjemikalier.
Som en lavkost‑produsent av brom og kalium er selskapet godt posisjonert til å håndtere selv lave gjødselpriser, samtidig som det satser på nye innovative løsninger for å skape vekst i fremtiden.
Det kan også dra nytte av en økende etterspørsel etter flammehemmere, selv før ett‑trinns behandlinger som den som diskuteres i denne artikkelen kommer på markedet.
Studierreferanse:
1. Montemayor, M. D., Rodriguez-Melendez, D., Smith, D. L., Vest, N. A., Palen, B., Chang, E., Moran, A. V., & Grunlan, J. C. (2024). Fordampningsindusert flammehemmer polyelektrolyttkompleks for bomull. ACS Applied Polymer Materials. https://doi.org/10.1021/acsapm.4c02937
