ÀMBIT
Producció d’hidrogen
Nivell de Maduresa
TRL 2-5
Nivell de Desenvolupament
Prototip
Nivell de Protecció
Patent prevista
Desenvolupament de membranes polimèriques per a la purificació d’hidrogen
Entitat:
Per a la purificació de l’H2 es desenvolupen membranes polimèriques. La membrana es fabrica mitjançant la tècnica d’inversió de fases i s’incorporen nanomaterials (MOF, grafè) a la membrana per millorar la selectivitat i la permeabilitat al gas. S’identifiquen els millors paràmetres de dispersió i combinació de polímer-nanomaterial i s’utilitzen en el desenvolupament de membranes. S’investiguen dos mètodes diferents d’addició de nanopartícules: a) mitjançant dispersió del nanomaterial a la solució polimèrica; b) mitjançant capes addicionals amb un procediment de recobriment per immersió. Les propietats de transport de massa de la membrana es proven a escala de laboratori mesurant les permeàncies de gasos purs, mixtes i amb vapor utilitzant gasos sintètics. La morfologia de la membrana s’analitza mitjançant microscòpia electrònica d’escombrat (SEM). L’anàlisi de la composició química de les membranes es realitza mitjançant espectroscòpia infraroja per transformada de Fourier (FTIR) i anàlisi termogravimètric combinat amb calorimetria diferencial d’escombrada (DSC/ TGA), i la composició dels fluxos de gas mitjançant cromatografia de gasos (GC).
Repte que resol
Actualment, l’H2 produït mitjançant processos de steam reforming o H2 verd es dilueix normalment amb grans quantitats de subproductes (CH4, CO2, O2, N2, H2O) que s’han d’eliminar per assolir la puresa necessària per a una posterior utilització. La tecnologia de membrana ofereix una alternativa atractiva als processos de separació tradicionals. Tot i que les membranes basades en Pd representen una solució adequada, l’ús de matèries primeres crítiques és una barrera per a l’aplicació a gran escala i es requereixen membranes polimèriques més econòmiques amb un bon rendiment.
Àmbit d'aplicació
Membranes:
• Sector energia
• Sector industrial de producció i consum d’hidrogen.
Publicacions principals
Projectes relacionats
• GH2: (Projecte EU 101070721) Producció d’H2 verd a partir d’aigua i bioalcohols per espectre solar complet en un reactor de flux.
• H2ENRY (Nacional. Red Cervera 2023). Programa estratégico de investigación y transferencia para el impulso del hidrógeno renovable como vector energético para la transición energètica. Leitat du a terme la purificació d’hidrogen renovable produït amb reactors bioelectroquímcs mitjançant les membranes.
Altres tecnologies relacionades
