ENGINEERINGNET.BE - Professor Ivo Vankelecom van KU Leuven: “De huidige membranen zijn nog voor verbetering vatbaar. Een goed membraan is zowel heel selectief als erg doorlaatbaar: het laat alleen het juiste bestanddeel door en dan zoveel mogelijk.”
“De membranen die nu gebruikt worden, scoren meestal slechts op één vlak zeer goed: ofwel zijn ze zeer doorlaatbaar, ofwel zeer selectief. In ons onderzoek combineerden we het beste van twee werelden en vormden we uit twee materialen één membraan dat zowel op doorlaatbaarheid als op selectiviteit beter scoort dan de aparte varianten.”
Onderzoekers Xiaoyu Tan en Sven Robijns gingen aan de slag met de combinatie van polymeren en zeolieten. Polymeren zijn goedkoop en makkelijk om te zetten naar membranen maar laten, naast CO2, ook andere gassen door. Door aan het polymeer poreuze anorganische materialen toe te voegen, in dit geval een zeoliet, wordt een zogenaamd organomineraal-membraan gevormd. Deze combinatie verbetert de scheiding aanzienlijk wanneer correct samengevoegd.
Professor Michiel Dusselier van KU Leuven: “Vooral voor industriële toepassingen is dit van groot belang. Enerzijds wordt zuiverder aard- en biogas gevormd, anderzijds kunnen meer broeikasgassen verwijderd worden en komen ze zo niet in de omgeving terecht. De kanaaltjes in onze zeoliet strekken zich in drie dimensies en hebben een hele grote affiniteit voor CO2, zodat met dit nieuwe membraan de scheidingen ook voldoende snel gebeuren.”
De scheiding van CO2 en methaan is van belang in de zuivering van aardgas en in de opwaardering van biogas tot biomethaan. Biogas wordt geproduceerd uit plantaardig en dierlijk afval, maar moet gezuiverd worden om te kunnen injecteren op het gasnet.
Met het zuivere biomethaan kan men dan elektriciteit opwekken, auto’s laten rijden, verwarmen of chemicaliën maken. Het gezuiverde CO2 kan dan weer gebruikt worden in serreteelt, in de voedingssector of als grondstof voor chemicaliën.
De scheiding van CO2 en stikstof met behulp van membranen opent mogelijkheden voor de zuivering van industriële rookgassen die vrijkomen na de verbranding van brandstof, zoals bijvoorbeeld in elektriciteitscentrales of in de chemische en metaalindustrie.
De gepatenteerde membranen worden momenteel dan ook in de onderzoeksgroep van professor Vankelecom opgeschaald voor tests in pilootinstallaties en hopelijk later ook effectief in industriële installaties.
