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Biogasgewinnung

Nachhaltige Aufbereitung von Gasen

Im Projekt „CO2-Abtrennung mittels Nano-Carbon basierter Mixed-Matrix-Membranen“ (GG CO2) hat ein Forschungsteam der TH Köln in Zusammenarbeit mit dem griechischen Institut Demokritos sowie den Firmen FutureCarbon und Advise diese innovative Membran erarbeitet. […]

„Die Trennung von Gasgemischen gewinnt gerade im Hinblick auf die Energiewende, aber auch für die effiziente Nutzung von Ressourcen, eine immer größere Bedeutung. Ein Beispiel ist Biogas, das sich unter anderem aus Abfällen regenerativ gewinnen lässt. Problematisch ist, dass nicht aufbereitetes Biogas – ähnlich wie Erdgas oder Prozessabgase aus der Industrie – in der Regel eine beträchtliche Menge an Verunreinigungen wie Kohlenstoffdioxid enthält – das schmälert die Effizienz der Verbrennung“, sagt Prof. Dr. Tim Schubert vom Institut für Anlagen und Verfahrenstechnik (IAV) der TH Köln. „Die Einspeisung von Biogas in das Gasnetz findet heute auch mangels technisch einsetzbarer und ökonomisch tragbarer Lösungen der Aufreinigung noch nicht statt. Um den Brennstoff nutzbar zu machen und die gesetzlichen Anforderungen für die Einspeisung zu erfüllen, ist eine Aufreinigung erforderlich.“

Die Wissenschaftler*innen erarbeiteten dafür einen innovativen Ansatz zur CO2-Abrennung: sie integrierten Nanomaterialien in eine Mixed-Matrix-Membran, die auf einer Polymermembran basiert. Mit Hilfe von Polymembranen funktioniert prinzipiell die Abtrennung von CO2 aus Erdgas, allerdings weisen sie insgesamt eine nur zu geringe Durchlässigkeit und damit Kapazität auf. Um die Polymermembran zu optimieren und damit bei gegebener Membranfläche mehr Kohlenstoffdioxid herauszufiltern, wurden sogenannte Carbon-Nanotubes – mikroskopisch kleine Kohlenstoff-Nanoröhrchen – in die Matrix hineingemischt. […] Die Mixed-Matrix-Membran vereint die Vorteile von polymerbasierten Membranen, zum Beispiel Skalierbarkeit der Produktion und niedrige Kosten, mit der Leistungsfähigkeit von kohlenstoffbasierten Nanowerkstoffen. […]

Vollständige Quelle: TH Köln