Nachhaltige Aufbereitung von Gasen mit innovativer Membrantechnologie

Forschende der Technischen Hochschule Köln haben in Kooperation mit dem griechischen Institut Demokritos sowie den Firmen FutureCarbon und Advise eine neuartige, innovative Membrantechnologie zur Gasabtrennung entwickelt. Dabei lag insbesondere die Abtrennung des klimarelevanten CO2 im Fokus. Das Forschungsteam realisiert dafür eine auf Polymer basierende Mixed-Matrix-Membran mit integrierten Kohlenstoff-Nanoröhrchen (Carbon-Nanotubes). Für die Grundbasis der Membran werden Kohlenstoffpartikel in einer flüssigen Polymerlösung mittels eines speziellen Verfahrens, der Redispergierung, aufgelöst. Anschließend wird die Dispersion, also das Gemisch aus Polymerlösung und Carbon-Nanotubes mit Hilfe eines sogenannten Spin Coaters auf ein poröses Trägermaterial aufgetragen. Dabei bildet sich eine gleichmäßige, wenige Mikrometer dicke, aktive Membranschicht aus. Weitere Untersuchungen der Gastrenneigenschaften zeigten, dass die neu entwickelte Membran eine hohe Selektivität, Permeabilität als auch die gewünschte mechanische Stabilität aufweist. Damit lässt sich die Membran unter anderem zur Aufbereitung von Biogas einsetzen, um Verunreinigungen wie CO2 zu entfernen. Dies erhöht die Qualität erheblich und ermöglicht die weitere Nutzung des aufbereiteten Biogases wie zum Beispiel die Einspeisung ins Gasnetz. Damit wird der Einsatz fossiler Energieträger reduziert – das schont Klima und Ressourcen.