CO2-Abscheidung erreicht Rekordwert

03. März 2021 11:46

Lausanne - Eine von Chemieingenieuren der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) entwickelte Filtermembran kann gut zehnmal mehr CO2 aus Abgasen abscheiden als bisherige Methoden. Dafür verwenden sie das „Wundermaterial“ Graphen. Das Verfahren soll die Kosten drastisch senken.

Eine neue Technologie wird die Kosten für die Abscheidung von Kohlenstoff aus Industrieabgasen auf etwa 30 Dollar pro Tonne Kohlendioxid senken. Bei bisherigen kommerziellen Verfahren liegen sie zwei- bis viermal so hoch, heisst es von Professor Kumar Varoon Agrawal von der EPFL School of Basic Sciences in einer Medienmitteilung

Ein neues Material für die Filtermembran macht diesen Quantensprung möglich: das 2010 mit dem Physik-Nobelpreis ausgezeichnete „Wundermaterial“ Graphen. Der Graphen-Filter ist laut der Mitteilung nicht nur der dünnste der Welt. Diese neue Klasse von Hochleistungs­membranen kann auch Kohlendioxid aus einem Gasgemisch abtrennen.

„Unser Ansatz war einfach“, so Agrawal. „Wir machten kohlendioxid-grosse Löcher in Graphen, durch die das Kohlendioxid hindurchfliessen konnte, während andere Gase wie Stickstoff, die grösser als Kohlendioxid sind, blockiert wurden.“ Das Ergebnis ist „eine rekordverdächtige Kohlendioxid-Abscheideleistung“, heisst es in der Mitteilung. Die Arbeit der Forschungsgruppe um Agrawal wurde in der vergangenen Woche im Fachblatt „Advanced Sciences“ veröffentlicht.

Zum Vergleich: Bisherige Filter müssen mehr als 1000 Gaspermeationseinheiten (GPU, Einheiten für die Durchlässigkeit von Gas) und einen CO2/N2-Trennfaktor (ein Mass für ihre Fähigkeit, Kohlenstoff abzufangen) von mehr als 20 aufweisen. Die von den EPFL-Wissenschaftlern entwickelten Membranen weisen mit 11'800 GPU eine mehr als zehnfach höhere Kohlendioxid-Durchlässigkeit auf, während ihr Trennfaktor bei 22,5 liegt.

Agrawals Team arbeite nun an einer Pilotanlage zur Abscheidung von 10 Kilogramm Kohlendioxid pro Tag. Damit will es nachweisen, dass das Verfahren hochskaliert werden kann. Dieses Projekt wird nach Angaben in der Mitteilung vom Bund und der Schweizer Industrie finanziert. mm

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