Energie sparen mit neuartiger Membran

Eure Technologie k?nnte vor allem wichtig sein f¨¹rs Abwenden der zweiten globalen Krise, dem Klimawandel. Wie vermindert sie den globalen CO₂-Ausstoss?

Unsere Filter k?nnten die Gasreinigung durch Destillation ersetzen. Treibstoffe, Chemikalien, Kunststoffe - derzeit wird all dies aus Erd?l hergestellt. Daf¨¹r muss man Erd?l, welches aus einem komplexen Stoffgemisch besteht, chemisch umwandeln, auftrennen und einzelne Bestandteile weiterverarbeiten.
Das Gas Propylen ist mengenm?ssig nach Ethylen das global zweitwichtigste, aus Erd?l hergestellte Produkt. Propylen ist Ausgangsstoff f¨¹r unz?hlige Substanzen, vor allem aber f¨¹r Kunststoffe wie Polypropylen, aus denen zum Beispiel Filme, Fasern, Beh?lter, Verpackungen, Deckel und Verschl¨¹sse hergestellt werden. Nach dem Steamcracken des Roh?ls wird Propylen durch Destillation von den anderen Bestandteilen getrennt. Dieser Prozessschritt braucht enorm viel Energie: derzeit verbrauchen Separationsprozesse mehr als 10% der globalen Energie.

Mit unserer Filtertechnologie k?nnen bis zu 80% der Prozessenergie eingespart und die CO₂-Emissionen im Zusammenhang mit der Herstellung von Propylen um bis zu 90% vermindert werden.

Ein Riesenpotential. Woraus bestehen eure Membranen und wie werden sie hergestellt?

Um in industriellen Prozessen Gase zu filtern, sind stabile und flexible Membranen notwendig. Wir bringen Zinkoxid-Nanopartikel in eine Polyethersulfon-Polymerschicht ein. Die Nanopartikel fungieren als Keime, um im n?chsten Prozessschritt - direkt in den Poren der Polymerschicht - eine Zeolith-Struktur zu erzeugen. Zeolith-Strukturen k?nnen effizient andere Molek¨¹le ?filtern?. Neu ist, dass wir durch den ?Einbau? der Nanopartikel in die Poren keine durchgehende Zeolithschicht brauchen. Eine durchgehende Zeolithschicht ist starr und br¨¹chig. Da wir ohne diese Schicht auskommen, k?nnen wir mechanisch stabile und gleichzeitig flexible Membranen erzeugen.

UniSieve hat bereits mehr als 10 Kollaborationspartner in der Industrie. Die Membranen k?nnen nicht nur Propylen reinigen, sondern auch andere Substanzen filtern. Wie weit seid ihr mit der Ausweitung des Business Case auf andere Branchen als die chemische Industrie?

Die ersten Pilotversuche haben wir in einer industriellen Biogas-Anlage durchgef¨¹hrt, also in der Energiebranche. Die Membranen haben sich als funktional und stabil erwiesen. Als n?chstes planen wir 2021 einen Pilottest mit der spanischen Energie- und Chemie-Firma Repsol. Repsol will nach eigenen Aussagen bis 2050 CO₂-neutral werden. Unsere Membrantechnologie kann das Unternehmen dabei unterst¨¹tzen.

Wie geht es weiter?

Wir planen, die Membranen bis 2022 in grossem Massstab zu produzieren. Die Membranen eignen sich auch als Add-on-L?sung zu bestehenden Destillationsanlagen, was das prozesstechnische und finanzielle Risiko f¨¹r entsprechende Kunden sehr ¨¹berschaubar h?lt. Je nach Entwicklung des CO₂-Preises k?nnte sich die schon jetzt kurze Payback-Zeit unserer Technologie noch weiter verringern.