Projektbeschreibung
Wie kann man die CO2-Emmissionen in der industriellen Produktion senken? Ein erfolgsversprechender Ansatz ist die Optimierung von Trennverfahren, wie sie zum Beispiel für die Aufreinigung von Gasen und Flüssigkeiten benötigt werden. Zusammengenommen sind alle Separationsprozesse nämlich für über 10% des globalen Energieverbrauchs verantwortlich!
Das ETH Zürich Spinoff UniSieve hat eine Membrantechnologie zum Patent angemeldet, die eine kosten- und energieeffiziente Trennung von Gasen und Flüssigkeiten ermöglicht. Die Plattformtechnologie basiert auf einer einfallsreichen Art Molekularsiebe, wie «metall-organic frameworks (MOFs)», in Polymermembranen zu integrieren. Das Ziel von UniSieve ist, den Markt für Trennverfahren zu revolutionieren und somit den Energieverbrauch von einzelnen Prozessen um bis zu 90% zu senken, was jährlich den CO2 Ausstoss um Millionen von Tonnen senken würde. UniSieve fokussiert sich zurzeit auf Cleantech-Anwendungen wie die Optimierung der Aufreinigung von Propylen, dem zweitmeistverwendeten chemischen Grundbaustein weltweit, und der effizienteren Aufkonzentration von Energiegasen.
Das Ziel dieses Gebert Rüf Projektes ist die Aufskalierung der Membranproduktion, damit diese bei Pilottests bei Kunden geprüft werden kann.
Was ist das Besondere an diesem Projekt?
Molekularsiebe, das heisst Materialien, welche bestimmte Molekülarten mittels «Siebmechanismus» voneinander zu unterscheiden vermögen, existieren schon seit einigen Dekaden. Seit deren Existenz wird weltweit daran geforscht, Molekularsiebe in Membranform zu bringen, damit diese vielseitig für industrielle Separationen verwendet werden könnten. Da die Herstellung solcher Membranen einige Hürden mit sich bringt, konnten bis jetzt keine Molekularsieb-Membranen produziert werden, die breite kommerzielle Anwendung finden.
Die UniSieve Plattformtechnologie bietet eine innovative Lösung, Molekularsiebe effizient in kostengünstige Polymermembranen zu integrieren und grosse Mengen dieser Membran herzustellen. Diese Lösung hat grosses Potential Separationsprozesse zu revolutionieren, d.h. deren Kosten, Energieverbrauch und die damit verbundene CO2 Emissionen zu drastisch zu reduzieren.
Stand/Resultate
Die UniSieve Plattformtechnologie wurde im Labormassstab geprüft und zum Patent angemeldet. Danach wurde die Technologie in einem industriellen Piloten während 6 Monaten validiert. Momentan erstellt UniSieve eine Pilotproduktion um den angestrebten industriellen Masstab zu erreichen.
Publikationen
Hess, S. C.; Grass, R. N.; Stark, W. J., MOF Channels within Porous Polymer Film: Flexible, Self-Supporting ZIF-8 Poly(ether sulfone) Composite Membrane. Chem Mater 2016, 28 (21), 7638-7644
Medienecho
Links
Am Projekt beteiligte Personen
Letzte Aktualisierung dieser Projektdarstellung 04.01.2021