Gastrennung

Gasgemische können mithilfe unterschiedlicher Membrantypen getrennt werden. Dabei bieten Membranen im Vergleich zu kryogenen Methoden hohe Selektivitäten und sind zudem energieeffizienter, da kein Phasenübergang notwendig ist.

Sauerstoffabtrennung

In den letzten Jahren sind zunehmend gemischte leitende Perowskite als Membranmaterialien für die selektive Trennung von Sauerstoff aus Gasgemischen in den Fokus gerückt. Um die besonderen Materialeigenschaften von gemischtleitenden Perowskiten mit einer effektiven spezifischen Membranoberfläche zu verbinden, haben wir am Fraunhofer IGB sauerstoffleitende Perowskit-Kapillarmembranen entwickelt. Im Vergleich zu herkömmlichen Geometrien (Scheiben, Rohre, Mehrkanalelemente) haben diese Membranen die größte Packungsdichte (Abscheidungsfläche pro Volumen) und einen extrem geringen Materialverbrauch.

Wasserstoffabtrennung

Palladium und seine Legierungen können Wasserstoff in Form von Hydriden im Metallgitter einlagern. Für die Abtrennung von Wasserstoff haben wir palladiumbeschichtete Aluminiumoxid-Kapillarmembranen entwickelt. Dadurch wird eine hohe spezifische Trennfläche erreicht. Durch eine stromlose Abscheidung können sehr dünne, Gas dichte Palladium(-legierungs) Schichten hergestellt werden.

CO₂-Abtrennung

Für die Abtrennung von CO₂ von anderen Gasen nutzen wir unterschiedliche Trennprinzipien. Für eine Trennung mittels Größenausschluss setzen wir sogenannte metal-organic-frameworks (MOF) ein, die wir in Mixed-Matrix-Membranen einbauen können. Diese besitzen dann poröse Strukturen definierter Größe im unteren Nanometer Bereich, die für die Gastrennung genutzt werden kann.

MOF-Mixed-Matrix Membranen

Außerdem nutzen wir Ionische Flüssigkeiten (Ionic Liquids (IL)), die CO₂ mit hoher Kapazität absorbieren können. Bringt man diese über Kapillarkräfte in poröse Membranen, können dieser Träger-gestützten Flüssigmembranen zur CO₂-Abtrennung genutzt werden.

Außerdem nutzen wir Ionische Flüssigkeiten (Ionic Liquids (IL)), die CO₂ mit hoher Kapazität absorbieren können. Bringt man diese über Kapillarkräfte in poröse Membranen, können dieser Träger-gestützten Flüssigmembranen zur CO₂-Abtrennung genutzt werden.