Het verminderen van de koolstofuitstoot in een halfgeleiderfabriek: waarom UHP-infraroodlampen werken
Als je een halfgeleiderfabriek op weg wilt helpen naar koolstofneutraliteit, moet je rekening houden met de warmte die wordt geproduceerd. Warmte is immers de grootste energieverbruiker in zo’n fabriek. De meesten van ons zijn gewend aan die ouderwetse weerstandsheaters, maar die zijn eigenlijk alleen maar oplossingen om lucht op te warmen – ze verspillen veel energie.
Hier komen de UHP-infraroodlampen om de hoek kijken. In plaats van alles op te warmen, richten deze lampen de warmte precies op de plekken waar het nodig is: de schijven of de kwartsbuizen.
Het geheim zit in de fysica.
Deze lampen maken gebruik van kortegolflengte-infraroodstraling. Stel je voor dat de zon op je huid schijnt op een koude dag: je voelt de warmte meteen, zelfs als de lucht om je heen ijskoud is. We gebruiken deze lampen voor processtappen die hoge temperaturen vereisen, omdat ze de energie rechtstreeks naar het materiaal brengen.
Het is efficiënt: je hebt minder kWh per schijf nodig, waardoor je koolstofvoetafdruk kleiner wordt.
Maar je kunt ze niet zomaar installeren en klaar zijn.
In deze branche kan één klein beetje vuil al ervoor zorgen dat je hele productie stilvalt. Daarom gebruiken we synthetische kwartsbekleding. Deze is zeer zuiver, zodat je je geen zorgen hoeft te maken over metalen ionen die zich kunnen verspreiden en je productie kunnen verstoren. Bovendien zijn de filamenten zo ontworpen dat ze langdurig een constante stroom kunnen leveren. Niemand wil immers elke paar weken nieuwe lampen moeten vervangen.
Een tips: let goed op de bevestigingsmogelijkheden van de lampen.**
Kwarts zwelt op wanneer het heet wordt. Als je de lampen te strak bevestigt, kunnen de buizen breken wanneer ze uitzetten. Je moet ze dus ruimte geven om te ademen.
De nadelen (want er zijn altijd nadelen):
Het gebruik van een “groene fabriek” betekent meestal dat je PID-controle gebruikt om de temperatuur onder controle te houden. Het voordeel is dat je sneller kunt starten met productie. Je hebt minder tijd nodig om te wachten, waardoor je meer producten kunt produceren met minder afval.
Maar er zijn ook nadelen: deze lampen genereren veel warmte. De stroomdichtheid is erg hoog. Je kunt ze niet zomaar in een oude behuizing stoppen en hopen op het beste resultaat. Als je koelingssystemen niet geschikt zijn voor zo’n hoge warmtestroom, kan je apparatuur beschadigen. Erger nog: als de koeling te zwak is, kunnen de lampen sneller kapotgaan dan verwacht.
Als je de koeling goed regelt, is het een win-winsituatie.