MIT 분사기업 SiTration은 중요한 소재를 회수하고 추출하는 혁신적인 프로세스를 통해 산업을 혁신하고자 합니다.
글: 로렌 폴 | 재료과학 및 공학과
표제:SiTration 팀: (서 있는 사람, 왼쪽에서 오른쪽으로) Tran Nguyen, Jatin Patil, Heeyun Choi Kim, Ahmed Helal, Noah Letwat, Daniel Bregante, Sarah Melvin; (앉은 사람, 왼쪽에서 오른쪽으로) Jeff Grossman, Morgan Baima, Brendan Smith
크레딧:사진: Nana Kusi Minkah/SiTration용
두 명의 작업자가 기계를 조작합니다.
표제:DMSE의 분사 기업인 SiTration은 청정 에너지 기술 개발에 필수적인 소재를 회수하기 위해 고유한 멤브레인 기술을 사용합니다. 이 스타트업의 직원 중에는 제품 책임자인 자틴 파틸(왼쪽)을 포함하여 MIT 출신들이 여러 명 있으며, 김희윤 최와 함께 연구실에서 일하고 있습니다.
크레딧:사진: Nana Kusi Minkah/SiTration용
SiTration의 두 작업자가 연구실 테이블에서 장치에 대해 논의하고 있습니다.
표제:SiTration은 이달 초 벤처캐피털 회사 2150이 주도한 시드 투자금으로 1,180만 달러를 유치했습니다. 위 사진은 MIT 동문이자 기술 담당 부사장인 다니엘 브레간테(오른쪽에서 두 번째)가 스타트업 연구실에서 모건 바이마, 희윤 최 김, 트란 응우옌(왼쪽부터)과 함께 작업하는 모습입니다.
크레딧:사진: Nana Kusi Minkah/SiTration용
이전 이미지 다음 이미지
다음에 파스타를 요리할 때 스파게티, 리가토니, 그리고 다른 일곱 가지 종류를 모두 함께 요리하고 있다고 상상해 보세요.그리고 제공하기 전에 10개의 다른 접시에 나누어야 합니다.체로 물을 제거할 수 있지만 여전히 분류되지 않은 국수가 쌓입니다.
이제 하루에 수천 톤의 파스타를 위해 이것을 해야 한다고 상상해 보세요.이것은 2020년 MIT 재료 과학 및 공학과(DMSE)에서 설립된 스타트업인 SiTration의 공동 창립자이자 CEO인 Brendan Smith 박사 '18이 직면한 문제의 규모를 알 수 있게 해줍니다.이번 달 초 벤처 캐피털 회사 2150이 주도한 시드 자본에서 1,180만 달러를 모금한 SiTration은 전기 모터, 풍력 터빈, 배터리와 같은 청정 에너지 기술을 제조하는 데 중요한 구리, 코발트, 니켈, 리튬, 귀금속 및 기타 재료의 추출 및 정제에 혁명을 일으키고 있습니다. 초기 목표 적용 분야는 복잡한 광산 공급 스트림, 전기차에서 사용된 리튬 이온 배터리, 그리고 다양한 금속 정제 공정에서 재료를 회수하는 것입니다.
이 회사의 획기적인 기술은 다양한 재료를 효율적으로 회수하도록 조정 가능한 새로운 실리콘 멤브레인 기술에 있으며, 기존의 화학 집약적인 공정에 비해 더욱 지속 가능하고 경제적으로 실현 가능한 대안을 제공합니다. 다양한 종류의 파스타를 걸러낼 수 있는 조절 가능한 기공을 가진 체(colander)를 생각해 보세요. SiTration의 기술은 광산 대기업 Rio Tinto를 포함한 업계 관계자들의 관심을 끌었습니다.
일부 전문가들은 이렇게 다양한 산업을 공략하는 것이 회사의 초점을 잃게 만들지 않을까 의문을 제기할 수 있습니다. 스미스는 "하지만 이러한 시장을 파헤쳐 보면 실제로 이러한 모든 재료의 회수 방식에 상당한 중복이 존재하여 단일 솔루션이 모든 산업 분야에 영향을 미칠 수 있다는 것을 알게 됩니다."라고 말합니다.
재료 회수 강화
리튬 이온 배터리의 채굴, 정제 및 재활용 과정에서 중요 물질을 추출하는 기존 방식은 화학 물질과 열을 과도하게 사용하여 환경에 해를 끼칩니다. 일반적으로 광산에서 채굴된 원광석이나 폐배터리는 미세 입자로 분쇄된 후 산에 용해되거나 용광로에서 소각됩니다. 이후, 고농도의 화학 처리를 거쳐 귀중한 물질을 분리하고 정제합니다.
스미스는 "채광 또는 배터리 재활용 원료에서 회수된 중요 물질 1톤을 생산하는 데 최대 10톤의 화학 물질이 필요합니다."라고 말합니다. 운영자는 회수된 물질을 공급망에 다시 판매할 수 있지만, 시장 가격의 불확실성으로 인해 수익성이 크게 변동합니다. 리튬 가격은 지난 2년 동안 400% 이상 급등한 후 거의 원래 수준으로 하락하는 등 가장 변동성이 컸습니다. 경제성이 낮고 환경에 부정적인 영향을 미치더라도 이러한 공정은 오늘날에도 최첨단 기술로 남아 있습니다.
이와 대조적으로 SiTration은 중요 물질 회수 공정을 전기화하여 효율성을 높이고 화학 폐기물 발생을 줄이며 화학 물질과 열 사용을 줄이고 있습니다. 더욱이, 이 회사의 처리 기술은 모든 종류의 재료를 처리할 수 있도록 매우 뛰어난 적응성을 갖도록 설계되었습니다.
핵심 기술은 MIT에서 실리콘으로 만든 새로운 유형의 멤브레인을 개발하기 위해 수행된 연구를 기반으로 합니다. 이 멤브레인은 전기를 전도하면서도 가혹한 화학 물질과 고온을 견딜 수 있을 만큼 내구성이 뛰어납니다. 또한, 조정성이 뛰어나 다양한 조건이나 특정 재료를 목표로 수정하거나 조정할 수 있습니다.
SiTration의 기술은 전기화학을 사용하여 특정 대상 재료를 더욱 분리하고 추출하는 기술인 전기 추출을 통합합니다. 스미스는 단일 시스템에서 이러한 강력한 방법의 조합을 통해 귀중한 재료를 분리하고 회수하는 데 더욱 효율적이고 효과적이라고 말합니다. 따라서 분리 또는 추출해야 할 대상에 따라 여과 및 전기 추출 공정이 적절하게 조정됩니다.
"분자 크기부터 머리카락 굵기까지, 그리고 그 사이의 모든 크기의 기공을 가진 막을 생산할 수 있습니다. 막을 전기화하고 재료의 전기화학적 특성에 따라 분리하는 능력과 결합된 이러한 조정 가능성은 산업 분야 전반에 걸쳐 매우 다양한 작업 및 분리 응용 분야에 적용될 수 있도록 합니다."라고 스미스는 말합니다.
리튬, 코발트, 구리와 같은 재료와 백금, 금, 은, 팔라듐, 희토류 원소와 같은 귀금속에 대한 효율적인 접근은 세계가 화석 연료에서 벗어나 전기화로 나아가면서 비즈니스 혁신과 지속가능성을 실현하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
"지금은 새로운 소재가 매우 중요한 시대입니다."라고 SiTration의 공동 창립자이자 수석 과학자이자 DMSE 환경 시스템 분야의 Morton and Claire Goulder and Family 교수인 Jeffrey Grossman 교수는 말합니다. "많은 기술에 있어 이러한 소재는 병목 현상인 동시에 기회이기도 하며, 비점진적인 발전에 엄청난 잠재력을 제공합니다. 그리고 이러한 소재가 상용화와 기업가 정신에 미치는 역할은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다."
SiTration의 상업적 최전선
Smith는 2013년 Grossman의 DMSE 연구 그룹에서 박사 과정 학생으로 분리 기술에 관심을 갖게 되었는데, 이 연구 그룹은 다양한 응용 분야에 대한 새로운 멤브레인 소재 설계에 중점을 두었습니다. 두 사람은 중요한 소재의 분리에 대한 호기심과 기술 발전에 대한 열망을 공유했습니다. Grossman의 멘토십을 받고 Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Lab's Solutions Program, Deshpande Center for Technological Innovation, Kavanaugh Fellowship, MIT Sandbox, Venture Mentoring Service를 포함한 여러 MIT 인큐베이터와 재단의 지원을 받은 후 Smith는 2020년에 공식적으로 SiTration을 설립할 준비가 되었습니다. Grossman은 이사회에 참여하고 있으며 전략 및 기술 고문으로서 적극적인 역할을 하고 있습니다. Grossman
은 여러 MIT 분사에 참여하고 있으며 연구와 상용화의 다른 필수 사항을 수용합니다. "SiTration에서 우리는 이 기술을 대규모로 작동하도록 추진하고 있습니다. 그 목표에는 엄청나게 흥미로운 점이 있습니다."라고 그는 말합니다. "규모 확장에 따르는 어려움은 대학 연구실에서 겪는 어려움과는 매우 다릅니다." 동시에 모든 연구 혁신이 상용 제품으로 이어지는 것은 아니지만, 개방적이고 호기심에 기반한 지식 추구는 그 자체로 중요한 가치를 지닌다고 그는 덧붙입니다.
그로스만은 기술적으로 재능 있는 학생이자 동료가 CEO 역할에 필요한 다양한 기술을 개발하는 모습을 보며 보람을 느꼈습니다. 시장에 진출하여 잠재적 파트너와 기술에 대해 논의하고, 역동적인 팀을 구성하고, 업계가 직면한 어려움을 파악하고, 초기에 지원을 확보하는 것이 스미스의 의제에서 가장 시급한 활동이었습니다.
"초기 스타트업의 CEO로서 가장 재미있는 점은 매일 헤쳐나가야 할 100가지의 다양한 요소, 특히 사람 중심적인 요소들이 있다는 것입니다. 각 이해관계자는 서로 다른 동기와 목표를 가지고 있습니다. 그리고 기본적으로 파트너와 고객, 회사, 그리고 사회를 위해 가치를 창출하기 위해 이 모든 것을 조화롭게 조화시키려고 노력합니다."라고 스미스는 말합니다. "단 하나의 아이디어로 시작하고, 그것을 계속 활용하여 점점 더 구체적인 제품을 만들고, 상업적 관계를 확대하고 발전시키고, 이 모든 것을 끊임없이 확장하는 규모로 수행해야 합니다."
MIT DNA는 9명으로 구성된 이 회사에 깊이 뿌리내리고 있으며, DMSE 졸업생이자 Grossman 출신인 Jatin Patil이 제품 책임자, MIT 기계공학과의 Ahmed Helal이 연구 개발 부사장, 화학과의 Daniel Bregante가 기술 부사장, 물리학과 및 정치학과의 Sarah Melvin이 전략 및 운영 부사장을 맡고 있습니다. Melvin은 사업 개발에 전념한 첫 번째 고용입니다. Smith는 회사의 시드 라운드가 마감된 후에도 팀을 계속 확장할 계획입니다.
전략적 제휴
스미스는 자금 조달에 있어 소통 능력이 중요하다고 말합니다. SiTration은 2022년에 Azolla Ventures가 주도한 시드 이전 자금 235만 달러를 확보했는데, Azolla Ventures는 2억 3,900만 달러의 투자 자본을 다른 방법으로는 쉽게 자금을 조달할 수 없는 스타트업에 투자합니다. Azolla의 제너럴 파트너이자 현재 SiTration 이사회 멤버인 매튜 노던은 "우리는 2050년까지 기가톤 규모의 기후 영향을 달성할 수 있는 솔루션 분야에만 투자합니다."라고 말합니다. MIT 계열 E14 펀드도 시드 이전 자금 조달에 기여했습니다. Azolla와 E14는 모두 최근 시드 자금 조달 라운드에 참여했습니다.
노던은 "브렌던은 사려 깊은 과학자에서 고객과 소통하고 균형 잡힌 팀을 모집하며 까다로운 시장을 헤쳐나가는 데 있어 자신의 역량을 훨씬 뛰어넘는 비즈니스 리더이자 사상가로 변신하는 놀라운 능력을 보여주었습니다."라고 말합니다.
SiTration의 초기 파트너십 중 하나는 세계 최대 광산 회사 중 하나인 리오 틴토와 체결했습니다. SiTration은 초창기 다양한 활용 사례를 평가하고 핵심 소재를 목표 시장으로 삼으면서, 광산에서 발생하는 폐수에서 코발트와 구리와 같은 귀중한 금속을 회수할 파트너를 물색했습니다. 이러한 금속은 일반적으로 물에 갇혀 유해 폐기물을 생성하고 수익 손실을 초래했습니다. 광산 폐쇄 담당 수석 고문인 닉 구리프는 2023년 MIT 산업 연계 프로그램과 의 인터뷰
에서 "우리는 이것이 훌륭한 혁신 과제라고 생각했고, 이 물 문제 해결에 도움을 줄 수 있는 협력사를 찾기 위해 웹사이트에 게시했습니다."라고 말했습니다. SiTration에서 광업은 아직 시장 중심 분야는 아니었지만, 스미스는 Rio Tinto의 요구 사항이 신생 기업이 제공하는 제품과 일치한다는 점을 알아차렸습니다. SiTration은 2022년 8월에 제안서를 제출했습니다. 구리프는 SiTration의 가변형 멤브레인이 차별화 요소라고 말했습니다. 두 회사는 2023년 6월 사업 파트너십을 체결했으며, SiTration은 광산 폐수를 처리할 수 있도록 멤브레인을 조정하고 Rio Tinto의 피드백을 반영하여 기술을 개선했습니다. SiTration은 광산에서 채취한 물을 이용한 시험을 거친 후, 소규모 중요 물질 회수 시설 건설에 착수할 예정이며, 이후 시간당 최대 100세제곱미터의 물을 처리하는 대규모 시스템을 구축할 예정입니다. 스미스는 SiTration이 Rio Tinto와 함께 집중적으로 기술 개발을 진행함으로써 미래 시장 성장에 유리한 입지를 확보했다고 밝혔습니다. "제품 개발에 투입하는 모든 노력과 자원은 실질적인 가치 창출에 집중되어 있습니다. 업계 최고의 파트너가 지속적으로 당사의 발전을 검증해 준다는 것은 엄청난 이점입니다."
스미스가 그로스먼의 DMSE 연구실에서 실리콘에 작은 구멍을 뚫기 시작했던 시절과는 오랜 시간이 흘렀습니다. 이제 두 사람은 비즈니스 파트너로서 함께 협력하며 세계적인 요구를 충족하기 위해 기술을 확장하고 있습니다. 재료 혁신을 어려운 문제에 적용하려는 두 사람의 열정은 큰 도움이 되었습니다. 그로스먼은 "재료 과학과 공학은 오늘날 일어나고 있는 많은 혁신의 원동력입니다."라고 말합니다. "더 지속 가능한 지구로의 전환을 위해 우리가 직면한 모든 과제들을 살펴보면, 그중 얼마나 많은 과제가 재료와 관련된 과제인지 깨닫게 됩니다."
0 댓글