Die Membrantechnologie soll die CO2-Abscheidung für das Carbon-Capture-and-Storage effizienter machen. (Bild: KI-generiert mit Dall-E3 / OpenAI)
Toray beabsichtigt, mit Entwicklern von Biogas- und Erdgas-Produktionsanlagen, Maschinenbauunternehmen und weiteren externen Partnern zusammenarbeiten, um die zukünftigen Ergebnisse der Pilotanlage zu validieren. Das Unternehmen plant, im darauffolgenden Geschäftsjahr CO2-Trennmembranelemente für den praktischen Einsatz bereit zu machen. Die CO2-selektiven Kohlenstoffmembranen bestehen aus zwei Schichten: einer dünnen Kohlenstofffilm-Trennschicht und einer porösen Hohlfaser-Trägerstruktur. Die Membranen ermöglichen, CO2 aus verschiedenen Gasquellen wie Biogas und Industrieabgasen abzuscheiden und zurückzugewinnen.
Dazu hat das Unternehmen bereits Tests durchgeführt, die gezeigt haben, dass die Technologie geeignet ist, um CO2 aus Methan- und Stickstoff-haltigen Gasgemischen abzutrennen. Das für die Test verwendete Biogas enthielt neben CO2 mehr als 1.000 Teile pro Million aromatische Kohlenwasserstoffe – eine Zusammensetzung ähnlich der von Erdgas. Demnach eignet sich die Technologie voraussichtlich nicht nur zur Anwendung in der Biogas-, sondern auch in der Erdgasproduktion sowie zum Steigern der Effizienz bei der CO2-Abscheidung für Carbon-Capture-and-Storage (CCS) und Carbon-Capture-and-Utilization (CCU).
Wie sind die Membranen aufgebaut?
Mehrere der CO2-selektiven Membranen gebündelt in einem Gehäuse bilden ein Membranmodul. Dieses trennt durch die Membran diffundierende Gase von zurückgehaltenen Gasen, sodass beide gesondert zurückgewonnen werden können. Für eine kompakte Bauweise sollten die Membranen im Inneren des Moduls möglichst dicht angeordnet sein. Eine dünnwandigere Trägerstruktur innerhalb der Membran reduziert Gewicht und Größe des Membranmoduls weiter, was die Anwendungsmöglichkeiten erweitert.
