Reduzindo as emissões de carbono nas fábricas: Por que as lâmpadas de fibra de carbono em infravermelho realmente funcionam
Se você já passou algum tempo em uma fábrica de semicondutores, sabe bem o quanto é difícil controlar a temperatura lá dentro. É uma batalha constante. Por muito tempo, dependemos de aquecedores resistentivos ou fornos a gás, mas esses dispositivos consomem muita energia.
É por isso que estamos optando por lâmpadas de fibra de carbono em infravermelho. Em vez de tentar aquecer o ar ao redor do componente a ser processado – o que é um desperdício de tempo e energia – essas lâmpadas transmitem calor diretamente para o alvo, por meio da radiação. É uma maneira muito mais eficiente de operar uma fábrica.
O segredo está no filamento.
A maioria das lâmpadas utiliza espirais metálicas. As nossas, porém, possuem um núcleo de carbono envolto em um revestimento especial de cerâmica ou quartzo. Graças a esse design, elas conseguem alcançar altas temperaturas sem consumir muita energia.
Nos concentramos em emissões de ondas curtas e médias. Em outras palavras, a energia atinge diretamente o wafer ou substrato. Não há desperdício de energia para aquecer o chassi da máquina ou o ar do ambiente. A energia vai exatamente para onde precisa ir.
Qual é a vantagem prática disso?
A melhor parte é o tempo de aquecimento: falamos de segundos, e não horas, para que a máquina fique pronta para funcionar. Além disso, a quantidade de energia necessária para processar cada wafer diminui significativamente. Em fábricas de grande volume, isso resulta em uma redução enorme na carga total sobre a rede elétrica.
Além disso, esses sistemas são projetados para ciclos rápidos de ativação e desativação. É possível aumentar ou diminuir a temperatura quase instantaneamente. Essa precisão evita que a temperatura ultrapasse o limite desejado, o que geralmente leva ao desperdício de energia e à destruição de todo um lote de wafers.
A realidade
Mas não é tão simples assim: basta trocar a lâmpada e pronto. A fibra de carbono é um material delicado. Se o chassi vibrar demais ou se os suportes de fixação estiverem mal ajustados, o filamento pode quebrar. Além disso, como essas lâmpadas geram muito calor em um espaço pequeno, é preciso verificar bem o sistema de resfriamento. Se o resfriamento não for adequado, podem surgir pontos quentes perigosos na sala limpa.
Geralmente, essas lâmpadas são usadas como substitutos para os sistemas de aquecimento antigos. É uma maneira de ajudar as fábricas a alcançarem suas metas de neutralidade de carbono, sem precisar demolir toda a linha de produção e começar tudo de novo.