Low-EMiSSiOnS

The Low-EMiSSiOnS project aims to approach to the market a proprietary and patented technology on low-cost miniaturized oxygen micro-sensors. The funding offered by the Gínjol programme will be used to globally extend the current patent and carry out a market analysis to ensure the competitiveness of our solution for the automotive or, alternatively, the gas boiler sector.

The high environmental impact of emissions derived from transportation and other combustion-based technologies, as well as the consequent restricting legislative requirements, is causing a great boost on the demand of gas sensors able to monitor and give tools for the control of emissions and improvement of the engine performance. Among all kinds of gas sensors, the most paradigmatic case of impact in industry has probably been the so-called lambda (oxygen) sensor with a current market of ca. USD 20 billion in 2014, mainly in the automotive sector.

The effectiveness of the state-of-the-art lambda sensors is limited during the start-up time, while the power consumption for reaching the operating temperature (above 750ºC) is relatively high. This entails higher pollutant emissions during the start-up period as well as bigger fuel consumption (50% of the total emissions during 1 h driving are estimated to come from the initial 2 min after cold start). On the other side, the production costs of the lambda sensors is still high and particularly associated to the electrodes and the heating element that involve the use of noble metals.

The Low-EMiSSiOnS technology provides unfair advantages related to both the performance and production costs compared to the state-of-the-art sensors. From a technical point of view, our solution provides a dramatic reduction of the starting time from minutes to milliseconds with low power consumptions. Moreover, the miniaturization and batch production processes employed in our technology will reduce the cost of the lambda sensor in one order of magnitude, from 100 euros to 3-7 euros (depending on the annual production).

Finally, a clear time-to-market strategy and a detailed financial forecast are presented in the proposal. The commercialization is expected by 2020 after market research, industrial test and scale-up phases. According to our estimations, the expected founded company will become cash flow positive, i.e. the return of the investment will happen, during the first or second years of production (depending on the positive or conservative scenarios considered). In the positive scenario the investment needed will be 3.5 million €, in the conservative scenario 6.6 million € will be needed. In any case, key partnership will be essential. It has been identified in the proposal a fabrication and a distribution partner, both with ongoing alliances with IREC.

El projecte Low-EMiSSiOnS te com a finalitat l’apropament al mercat d’una tecnologia patentada basada en sensors miniaturitzat de baix cost. El finançament del programa Gínjol s’invertirà en l’extensió de la actual patent i en dur a terme un anàlisi de mercat per assegurar la competitivitat de la solució proposada en el sector de l’automoció o, eventualment, en altres nínxols d’aplicació com el de les calderes de gas.

L’alt impacte mediambiental de les emissions derivades del transport i altres tecnologies, basades en la combustió i els restrictius requeriment legislatius que se’n deriven, estan produint un gran estímul en la demanda de sensors capaços de monitoritzar emissions. El control dels gasos exhausts i la millora del rendiment dels motors son dos aspectes de gran importància. De tots els tipus de sensors de gas, el cas més paradigmàtic és l’anomenat sensor lambda, dedicat a la detecció de la pressió parcial d’oxigen, que te un mercat valorat en uns 20 milions de dòlars en 2014, principalment en el sector de l’automoció.

L’efectivitat dels sensors lambda actuals és manifestament reduïda en els primers instants de funcionament dels motors. D’altra banda, el consum energètic invertit en arribar a la temperatura d’operació (de l’ordre de 750ºC) és relativament alt. Això implica majors emissions de contaminants i un consum més elevat durant el període d’arrencada del vehicle (el 50% de les emissions totals generades durant la primera hora de conducció provenen dels 2 minuts següents a la posada en marxa). D’altra banda, els costs de producció dels sensors lambda son elevats, principalment degut als metalls nobles emprats en la fabricació dels elèctrodes i les resistències calefactores.

Comparat amb els sensors actuals, la tecnologia Low-EMiSSiOnS proporciona avantatges decisives relacionades simultàniament amb el rendiment i els costos de producció. Des del punt de vista tècnic, la solució presentada proporciona una disminució dràstica del temps requerit per la seva posada en marxa, passant de minuts a milisegons amb un reduït consum. A més, la miniaturització i els processos adaptats a una producció en massa que es fan servir permetran rebaixar el cost del sensor lambda en un ordre de magnitud, de uns 100 euros a 3-7 euros (depenent de la producció anual).

Finalment, a la proposta es presenten una estratègia de mercat clara i detallades previsions financeres. La comercialització del producte és prevista per el 2020, desprès d’un estudi de mercat, proves a nivell industrial i fases de escalat. D’acord amb les estimacions, la companyia fundada permetrà el retorn de la inversió durant el primer o segon any de producció (depenent de si es considera un escenari optimista o conservador). A l’escenari més optimista, la inversió requerida serà de 3.5 milions d’euros, mentre que l’escenari conservador implicaria una inversió de 6.6 milions d’euros. En qualsevol cas, serà essencial establir aliances clau. En aquest sentit, dos empreses, amb les que ja s’ostenten aliances en curs, han estat identificats com a possible socis per a la fabricació i la distribució.