讓釀酒霧化技術成為廢液處理的好幫手
從日本德島站乘列車向北約30分鐘，德島縣鳴門市。開發(fā)出“超聲波霧化分離”技術的Nano Mist Technologies公司就落座在寧靜的田園風光之中。如果采用超聲波霧化分離，只需低成本、低能量，即可實現(xiàn)凈化廢液，分離濃縮藥液，濃縮酒精和溫泉成分等。
霧化的耗能低
Nano Mist Technologies在開發(fā)并供應這些用途的裝置。成立于2002年的該公司（成立之初名為“超聲波釀造研究所”）至今已經(jīng)榮獲了多個獎項。2012年，在“TOMODACHI東北挑戰(zhàn)賽”（美日協(xié)會（U.S.-Japan Council，USJC））上榮獲冠軍，并且奪取了“德島新業(yè)務支援獎2012”（德島新業(yè)務協(xié)議會）的大獎。這一次，記者就超聲波霧化分離技術的原理和效果等，對積極在日本國內外拓展超聲波霧化分離客戶的該公司進行了采訪。
超聲波霧化分離技術是向液體發(fā)射超聲波，使之成為霧狀（霧化）。“蒸發(fā)”是切斷分子間結合的氣化作用，而“霧化”則是使液體成為微顆粒物。與加熱液體蒸發(fā)的氣化相比，霧化的優(yōu)勢在于能耗低。霧化并不需要像蒸發(fā)那樣，使分子各自分散。而是利用液體中相同分子容易形成團簇的性質，借助少量的能量，使用液體制作團簇。霧狀物質之后通過冷卻、吸附，單獨回收需要的物質。而且，根據(jù)物質的不同，形成的團簇有大（數(shù)百nm～數(shù)μm）有小（數(shù)nm～數(shù)百nm），該技術對這一點也進行了充分利用。
能耗具體能減少多少？創(chuàng)辦Nano Mist Technologies的代表董事社長松浦一雄自信地表示：“以廢水處理為例，現(xiàn)階段的能耗是傳統(tǒng)方法的7成左右（減少約3成），理想的效果是3～4成（減少6～7成）。”就廢水處理而言，過去，濃縮廢水中的對象物質、通過去除水分減容采用的一直是加熱蒸發(fā)的方式，而使用超聲波霧化分離能夠以更低的能量實現(xiàn)減容。松浦解釋說，與蒸發(fā)相比，霧化的能耗低，而且，與凝集氣體相比，凝集霧的效率更高。如能提高分離霧化物質時冷凍機的效率，估計能耗就可以接近理想值。
濃縮溫泉運往消費地
松浦一雄大致舉出了三個超聲波霧化分離技術前景看好的用途。首先是前面提到的廢水處理。該技術不僅能夠降低去除廢水中的水等減容過程的能耗，通過減容，還能減少委托產(chǎn)業(yè)廢棄物處理企業(yè)的處理量，從而降低處理需要的成本。在Nano Mist Technologies的成功案例中，廢水處理裝置的案例最多。
第二個用途是溫泉水濃縮。也就是減少溫泉中的水分，濃縮有效成分。通過濃縮，溫泉可以成為“溫泉原料”，使得運輸更加方便，便于在遠離溫泉的地方使用。要想在都會使用溫泉的源泉，必須要使用水罐車，導致運輸成本增加。而如果在溫泉地區(qū)濃縮源泉，在減容后運往消費地，就可以減少運輸成本。按照設想，應用的范圍包括了都會的溫泉設施和護理設施等。Nano Mist Technologies計劃制造處理量可達1噸/天的裝置，在2013年秋季向日本關東地區(qū)的設施交付。
濃縮溫泉原本是由群馬縣的一處溫泉勝地提案的。委托方當初曾考慮過加熱溫泉水濃縮的方式，但達到需要的處理量耗費的能量巨大，實現(xiàn)起來困難較大。而使用超聲波霧化分離技術則可以解決這個問題。
第三個用途是醫(yī)院的溶劑回收。從使用過的病理染色液等液體中回收利用溶劑。病理染色液需要把作為標記的色素溶解在有機溶劑中使用；厥绽玫膶ο缶褪沁@些溶劑？梢曰厥绽玫倪包括使用過的二甲苯溶液和福爾馬林溶液。在德島產(chǎn)業(yè)振興機構的協(xié)助下，Nano Mist Technologies從2012財年開始開發(fā)這項裝置，即將于2013年夏季之后開始銷售。
裝置為1臺400萬日元。雖然使用需要如此高昂的初期費用，但按照松浦一雄的估算，使用者幾年即可收回成本。例如，溶劑的價格為500日元/L，委托專業(yè)企業(yè)處理需要150日元/L，假設大規(guī)模的醫(yī)院和檢查中心1天需要處理10L溶劑，需要的金額為6500日元，如果1年有100天進行處理，總額即為65萬日元。也就是說，初期投資幾年即可收回。松浦一雄說：“對于醫(yī)院，清潔現(xiàn)在已經(jīng)是重要的條件。就這一方面而言，能夠進行回收利用也十分必要。”另外，在過去，從使用過的病理染色液中回收溶劑使用的是加熱的方法。
不只是日本國內，Nano Mist Technologies還把走向海外納入了視野，首先以大規(guī)模醫(yī)院和檢查中心為對象。對于這一有望達到幾十億日元規(guī)模的市場，松浦一雄充滿了期待。
松浦一雄將超聲波霧化分離技術投入實際使用是在1999年，是在Nano Mist Technologies成立（2002年）以前。首先在對該公司出資的已有200多年歷史的釀酒廠——松浦酒造場的清酒生成工藝中采用了該技術。目的是在保持清酒味道的同時，去掉雜味并提高酒精濃度。松浦回憶說：“當時需要的技術水平還不是很高。”
成立美國法人，瞄準醫(yī)療領域
其次瞄準的用途是濃縮生物乙醇。雖然開發(fā)很順利，但由于對生物乙醇的市場期望值降低，因而不得不尋找新的用途。結果，發(fā)現(xiàn)了上篇提到的廢液處理用途。
據(jù)松浦介紹，現(xiàn)在采用超聲波霧化分離技術的裝置只有Nano Mist Technologies一家公司在銷售。不過，在研發(fā)方面，國內外都有采用類似技術的論文發(fā)表。由于海外也存在需求，因此2013年成立了美國法人。
成立美國法人的契機是在“TOMODACHI東北挑戰(zhàn)賽”上獲得了冠軍。Nano Mist Technologies的技術和效果被美國的風險投資者們所知曉，使得該公司的知名度大幅提高。后來，有人提出“我們想負責運營美國法人”，因此我們決定在美國設立了法人。在美國，首先將面向醫(yī)療領域銷售藥液回收裝置。
Nano Mist Technologies以前曾與中東做過廢液處理裝置的交易，還從西班牙接過OEM生產(chǎn)采用超聲波霧化分離技術的裝置的訂單。不過，正式開展海外業(yè)務是在成立美國法人之后。
重新挑戰(zhàn)生物乙醇領域，還將積極推進授權
Nano Mist Technologies今后在銷售產(chǎn)品的同時，還準備開展超聲波霧化分離技術授權。松浦說，關于超聲波霧化分離技術最先申請和注冊的專利“再過一年就要到期了”。不過，他后來還申請了周邊專利，因此Nano Mist Technologies所持有專利的效果并不會減弱，不過“專利畢竟只有20年壽命”，因此將在專利有效期內積極進行授權。松浦指出，“維持專利需要費用。如果不通過授權賺錢，或許連維持專利都做不到”，可見中小企業(yè)所面臨的切實問題也是該公司開展專利授權的原因。
開展技術授權對于實現(xiàn)松浦所描繪的超聲波霧化分離技術藍圖也是必不可少的。松浦希望該公司曾大力開發(fā)的生物乙醇濃縮將來能成為一大業(yè)務。而要想推進這項業(yè)務，關鍵在于授權。
松浦從化石燃料枯竭和防止全球變暖的角度出發(fā)，分析認為生物乙醇會重新登上舞臺。據(jù)松浦推算，要利用超聲波霧化分離技術生成生物乙醇，需要年處理量達1萬噸的商用處理設備。這比Nano Mist Technologies所從事的廢液處理裝置規(guī)模大2位數(shù)以上，以該公司的規(guī)模無法實現(xiàn)。要想實現(xiàn)，就要跟規(guī)模大的企業(yè)合作或提供授權，F(xiàn)在，出現(xiàn)了養(yǎng)殖海藻等用來高效提取生物乙醇的舉動。該公司將緊跟這一形勢。
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