Los emisores de haces de electrones con sólo una centésima parte del tamaño y coste de los emisores de electrones convencionales podrían abrir la puerta a una amplia y novedosa gama de usos de dispositivos capaces de reducir de forma dramática el gasto energético de los procesos industriales. Advanced Electron Beams (AEB), una startup de Wilmington, Massachusetts, ha desarrollado un pequeño emisor de electrones de bajo consumo y del tamaño de un horno microondas, en comparación con el equipamiento del tamaño de una sala de conferencias que en la actualidad se necesita para los procesos con haces de electrones.

“Creemos que la de AEB es la tecnología más avanzada y eficiencia a nivel industrial que hemos visto en los 10 años que llevamos invirtiendo en tecnologías limpias,” afirma Charles McDermott desde RockPort Capital Partners. En agosto, RockPort y varias otras compañías de capital riesgo anunciaron la inversión de 14,2 millones de dólares en AEB.

Los dispositivos de haces de electrones llevan disponibles desde hace décadas y se utilizan para los procesos de esterilización y cura de capas y pinturas. El gran tamaño de la unidad, no obstante, hace que sea difícil incorporarla a la manufactura dentro de las cadenas de ensamblaje. Por ejemplo, las jeringuillas que circulan por las cadenas de ensamblaje, según afirma McDermott, se tienen que recoger en grupos, transportarse a una habitación distinta en la que esté situado el haz de electrones, ser radiadas con electrones y después ser devueltas a la cadena de ensamblaje. Al colocar los emisores de haces de menor tamaño en las cadenas de ensamblaje también se facilitará el curado de pintura, de capas antioxidantes y barnices en metales, maderas y plásticos—un proceso que a menudo se lleva a cabo actualmente mediante el uso de hornos de secado de uso energético intensivo.

AEB, que vendió uno de sus emisores a Ford Motors para labores de investigación y desarrollo, estima que el calor requerido para todos los procesos de curado termal convencionales en los Estados Unidos es responsable de la emisión de 5 millones de toneladas de emisiones de dióxido de carbono cada año, las emisiones anuales de apenas un millón de automóviles. El curado también produce 250.000 toneladas adicionales de componentes orgánicos volátiles—gases producidos por el calentamiento de disolventes orgánicos—que normalmente se queman mediante procesos de reducción que producen emisiones de dióxido de carbono adicionales.

Para disminuir el tamaño de sus haces de electrones, AEB pasó a simplificar el diseño de sus emisores. Por ejemplo, los emisores de electrones convencionales utilizan unas bombas de aspirado que funcionan constantemente para mantener el vacío dentro del emisor que resulta esencial para la generación de electrones. El dispositivo de AEB, no obstante, sella el vacío por dentro, por lo que no necesita este tipo de bombeado.

Una ventaja adicional del diseño de AEB es que sus emisores pueden ser producidos en masa y, al contrario que los emisores convencionales que normalmente son instalaciones de naturaleza única, estos nuevos emisores se pueden reemplazar fácilmente si algo deja de funcionar. “Son como bombillas. Si tienes un fallo, los cambias como el que cambia una bombilla, mientras que con las versiones centrales tienes que pagarle el vuelo a un técnico y probablemente no puedas utilizar la máquina durante semanas,” afirma McDermott.

El reducido tamaño y la precisión de los emisores de AEB permite que por primera vez se dirija una nube de electrones dentro de la boca de los contenedores de bebidas. Las botellas de plástico de bebidas azucaradas y no carbonatadas, entre las que se incluyen los zumos de frutas y las bebidas energéticas, o bien tienen que pasar por un lavado químico y secado antes de ser rellenadas, o bien la bebida tiene que introducirse a 180 grados Fahrenheit (82,22 Celsius) para esterilizar el interior del contenedor. Un nuevo emisor de haces de electrones desvelado por primera vez en septiembre por AEB es capaz de enviar una boquilla dentro de las botellas y esterilizar la superficie interna mediante la descomposición de los vínculos químicos de cualquier bacteria. La esterilización se lleva a cabo en milisegundos, no necesita el secado del agua y, en comparación con la esterilización termal, reduce el uso de energía en un 40 por ciento.

Por ahora, AEB ha vendido más de 200 de sus dispositivos de 100.000 dólares a compañías e instituciones de investigación, incluyendo General Electric, que está poniendo a prueba la tecnología en su centro de investigación de Niskayuna, Nueva York.