Hållbarhet
Brandsäkerhet är viktigare än någonsin – Vad gör vi åt det?
Lägg till Securities.io bland dina föredragna källor på Google
Flamskyddsmedel för att minska brandrisker
Med skogsbränder som för närvarande bränner ner hela kvarter i Los Angeles, eller nyligen i Hawaii, är det tydligt varför all teknik som hjälper till att förhindra eller bromsa brand bör eftersträvas.
Det finns många vinklar från vilka vi kan ta itu med detta problem. Från bättre användning av data till olika byggmaterial, eller olika hantering av vatten och skogsområden.
Vi kommer dock fortfarande att fortsätta använda många brandfarliga material i vår vardag, helt enkelt för att alltför många användbara produkter råkar vara brandfarliga.
En annan möjlighet är att använda brandhämmande medel, kemikalier som minskar risken för att antändas och hastigheten med vilken en brand blir okontrollerad. Detta kan göra en radikal skillnad, eftersom en långsammare brand sannolikt släcks tidigt eller ger mer tid för brandkåren att anlända med rätt utrustning.
Ett problem är att många flamskyddsmedel är något giftiga, vilket gör dem opraktiska för många tillämpningar. Ett exempel är allt som ofta kommer i kontakt med människans hud, som bomullstyg. Detta kan förändras tack vare upptäckten av åtta forskare vid Texas A&M University, som har utvecklat ett nytt enstegsförbränningsskydd för bomullstextilier.
De publicerade nyligen sina resultat i ACS Applied Polymer Materials, under titeln “Evaporation Induced Flame Retardant Polyelectrolyte Complex for Cotton1”.
Varför bomull?
Bomull är det mest använda textilet globalt, tack vare dess utmärkta egenskaper för att skapa mjuka, bekväma och andningsbara tyger. Det används i kläder och möbler och är en stor bidragsgivare till brandfarliga material i hemmen (soffor, garderober, handdukar, dukar osv.), inklusive de som är i nära närhet till brandrisker (matlagningsområden, ljus, cigaretter osv.).
Det består mestadels av α-cellulosa, ett extremt brandfarligt material. Detta gör att allt som är gjort av bomull brinner mycket snabbt och fullständigt.
En annan anledning att fokusera på bomull är att det omedelbart skulle öppna en enorm marknad för alla innovationer som riktar sig mot detta material. Och det skulle sannolikt kunna utökas till andra material senare.
Hur flamskyddsmedel fungerar
De flesta flamskyddsmedel för bomull som historiskt använts var halogenerade föreningar som nu fasas ut på grund av deras toxicitet för människor. Alternativa molekyler har utforskats av den kemiska industrin i många år, inklusive fosfor-, kväve-, kisel- och borbaserade kemikalier.
Problemet hittills med att hitta en bra ersättning har varit kostnaden. Dessa alternativa föreningar kräver behandling i flera steg, vilket resulterar i högre kostnader.
Flamskyddsmedel fungerar genom att skapa ett kolskikt ovanpå materialet när det brinner, vilket hindrar brandens spridning. Vanligtvis görs detta genom att kombinera en syrekälla och en kolkälla.
Ibland tillsätts ett ”blåsningsmedel”, som vid värme sönderfaller till icke‑brandfarliga gaser som späder ut de brandfarliga gaserna och försvagar lågan.
Enstegsförbränningsskydd
Forskarna undersökte en klass av kemikalier som kallas polyelektrolyter: polyetylenimin (PEI) som blåsningsmedel och natriumhexametafosfat (PSP) som syrekälla. I fallet med bomull är det brandfarliga materialet självt källan till kol.
Denna blandning är otoxisk och skulle vara idealisk för massproduktion på alla bomullstyger. Men hittills var endast tvåstegsprocesser för att applicera och binda polyelektrolyter till bomull kända.
Forskarna upptäckte att de kunde använda ammoniak (NH3) som en flyktig bas för att binda PEI och PSP till bomullen när ammoniaken avdunstar. De fann att de kunde applicera hela blandningen på bomull och avdunsta ammoniaken i endast ett steg.
Hitta rätt metod
Olika förhållanden av PEI-till-PSP undersöktes för att hitta den optimala sammansättningen för att minska bomullens brandfarlighet.
De resulterande bomullsfibrerna undersöktes med ett elektronstråle‑mikroskop (Scanning Electron Microscope – SEM), vilket gjorde det möjligt att mäta flamskyddsabsorptionen i bomullsfibrerna.
En annan faktor som mättes var behandlingens hållbarhet mot sköljning. Eftersom bomullstyger sannolikt kommer att tvättas ofta, kommer ett flamskyddsmedel som inte klarar vattenexponering och sköljning ha liten nytta i verkliga förhållanden.
“Denna teknik kan optimeras för att snabbt, enkelt och säkert flamskydda många brandfarliga material, vilket ger omfattande skydd i vardagen, sparar pengar och liv för den allmänna befolkningen.”
Maya D. Montemayor – doktorand i kemiska institutionen vid Texas A&M.
För vissa av de använda förhållandena tvättas materialet delvis bort vid den första sköljningen, men resten av det korrekt bundna flamskyddsmedlet förblir fäst vid bomullsfibrerna.
Starkt minskad brandfarlighet
Den behandlade bomullen avger mycket mindre värme än den obehandlade (ren) bomullen när den mäts i energi per gram bomull (W/g). Temperaturen vid förbränning sänktes också.
När de utförde ett så kallat ”vertikalt lågt” test observerade forskarna också att syran i blandningen var ansvarig för bindningen till bomullen, vilket skyddade flamskyddsmedlet från att tvättas bort när tyget sköljdes.
Framåt
Dessa initiala resultat är betydelsefulla för bomullsindustrin och de företag som producerar flamskyddsmedel, eftersom de kan bana väg för en billigare och enklare generell behandling av alla bomullsprodukter.
Forskarna utvärderar nu tillsammans med industriella partners hur denna process kan utökas bortom bomull till alla kolrika material, såsom trä, tyg, skum och andra textilier.
“Denna banbrytande forskning ger Texas A&M erkännande som en av ledarna inom denna teknik och möjligheten till vidare utveckling med externa företag.
TEES licensierar detta och liknande teknologier till företag för olika tillämpningar.
”
Dr. Jaime Grunlan, – Leland T. Jordan ’29 professor i J. Mike Walker ’66 avdelningen för maskinteknik vid Texas A&M.
Vad mer kan göras mot brandrisker
Nya teknologier för bättre brandkontroll kan utvecklas från många vinklar. Till exempel, här är några vi tidigare har behandlat:
- AI‑förutsägelser: Satellitbilder och exakta väderprognoser kan användas för att bättre förutsäga risken för skogsbrand, deras allvar och hur man kan kontrollera dem.
- Skogshanteringssystem: Bättre, mer spårbara verktyg för skogshantering kan hjälpa till att bättre förutsäga skogarnas hälsa och produktivitet samt hur man bättre sköter dem. Det kan i sin tur användas för att minska mängden dött virke och andra brandrisker.
- Massivt träbyggande: Det kan verka märkligt att träbyggande kan hjälpa till att minska brandrisker. Men massivt trä är en ny teknik som samlar trä i balkar lika starka som stål samt gör det brandbeständigt, på grund av dess extrema densitet. Massivt trä bildar naturligt kolskiktet som flamskyddsmedel använder för att begränsa brandfarligheten. Vi kan föreställa oss att PEI‑PSP‑flamskyddsmedel kan hjälpa till att förbättra det ytterligare.
- Värmeaktiverade hydrogeler: För att stoppa spridning av skogsbränder kan nya hydrogeler användas istället för den vanligare skummet, vilket behåller vatten dubbelt så länge. Detta kan göra en enorm skillnad i skyddet av hem inför skogsbränder.
- Droner: Brandbekämpningsdroner kan vara ett extra verktyg i brandmäns arsenal, som kan gå dit där det skulle vara för farligt för brandmän att gå. Du kan läsa mer om ett företag som producerar sådana droner, Textron, i “2025:s bästa dronföretag som leder den luftburna revolutionen“.
Investera i flamskyddsmedel
Flamskyddsmedel är en ofta förbisedd, men mycket viktig produkt från den kemiska industrin som dagligen räddar otaliga liv.
Det är en av många specialkemikalier som är en del av det moderna livet, utgör en marknad på 8,63 miljarder dollar år 2022 och förväntas växa med 7,1 % CAGR till 2030.
Källa: Grand View Research
Du kan investera i företag inom den kemiska industrin via många mäklare, och du kan här, på securities.io, hitta våra rekommendationer för de bästa mäklarna i USA, Kanada, Australien, Storbritannien, såväl som i många andra länder.
Om du inte är intresserad av att välja specifika företag kan du också titta på ETF:er som iShares STOXX Europe 600 Chemicals UCITS ETF (EXV7) eller Fidelity Select Chemicals Portfolio (FSCHX) som ger en mer diversifierad exponering för att dra nytta av den kemiska industrin.
Flamskyddsmedelsföretag
ICL Prisdiagram
ICL är ett globalt kemiföretag baserat i Israel, med en stark position inom brandhämmande medel, särskilt en #1‑position i lösningar för elektronik, inklusive elbilar och AI, samt byggnation, med användning av antingen brom eller fosfor.
Det är också aktivt inom gödselmedel, särskilt fosfat och kalium, samt fosfat för industriella produkter som batterimaterial.
Källa: ICL
Företaget är överlag en ledare i de branscher det verkar i, med en marknadsandel på 33 % inom industriella produkter och 20 % inom fosfatlösningar. Sammantaget är dess försäljning diversifierad över hela världen.
Den största delen av företagets EBITDA kommer från försäljning av kalium och fosfatlösningar.
Källa: ICL
Brandhämmande medel är bara en del av företagets verksamhet, och det investerar också aktivt i ny teknik. Det finansierar särskilt startups och bedriver egen F&U inom nästa generations gödselmedel, inklusive:
- Fotokatalytisk kvävefixering i närheten av växten.
- Elektrokemisk produktion av ammoniak eller nitrater på gården.
- Biostimulantia för att förbättra gödselmedlens biotillgänglighet.
- Förbättring av fosforens tillgänglighet genom växtextrakt, mikroorganismer (PSB – fosforsolubiliserande bakterier) och kemikalier.
Som en lågkostnadsproducent av brom och kalium är företaget väl positionerat för att hantera även låga gödselpriser, samtidigt som det satsar på nya innovativa lösningar för att skapa tillväxt i framtiden.
Det kan också dra nytta av en växande efterfrågan på brandhämmande medel, även innan enstegsbearbetningar som den som diskuteras i denna artikel kommer ut på marknaden.
Studierreferens:
1. Montemayor, M. D., Rodriguez-Melendez, D., Smith, D. L., Vest, N. A., Palen, B., Chang, E., Moran, A. V., & Grunlan, J. C. (2024). Evaporation induced flame retardant polyelectrolyte complex for cotton. ACS Applied Polymer Materials. https://doi.org/10.1021/acsapm.4c02937
