Umweltfreundlichere Lösungen für die Gastrennung
Die Sorption bzw. Abtrennung über Sorbentien/Lösungsmittel, die Gase in einem Lösungsmittel auflösen, wodurch die Adsorption oder Absorption und somit ein Entfernen erleichtert wird, kommt in zahlreichen Prozessen von der Reinigung bis hin zur Wasserstofferzeugung und Kohlendioxid-Abscheidung und Speicherung zum Einsatz. Studien haben beweisen, dass bessere Lösungsmittel den Energiebedarf erheblich senken könnten, während schädlicher Abfall gleichzeitig nahezu wegfällt. Zu den erstrangigen Kandidaten gehören ionische Lösungsmittel, d. h. ionische Flüssigkeiten, die Salze mit einem Schmelzpunkt nahe Raumtemperatur sind. Ionische Flüssigkeiten haben zusätzlich zu ihrer Umweltfreundlichkeit ein Spektrum attraktiver Eigenschaften zu bieten. Sie verdampfen nicht - sind nicht flüchtig - und verunreinigen somit auch nicht die Luft und sind nicht entflammbar. Überdies sind sie chemisch und thermisch stabil und können aufgrund ihrer enormen Vielfalt in Abhängigkeit von den erforderlichen Löslichkeitseigenschaften für individuelle Mischungen maßgeschneidert werden. Das vollständige Potenzial der attraktiven ionischen Flüssigkeiten konnte bislang nicht ausschöpft werden, was vor allem auf fehlende Standards zur Definition der selektiven Sorptionseigenschaften für Multigas-Anwendungen zurückzuführen ist. Europäische Forscher initiierten das S-SCIL Projekt ("Development and Testing of new Standards for Sorption Measurement and Characterisation of Ionic Liquids"), um Wissenslücken zu füllen und eine breite und effektive Anwendung ionischer Flüssigkeiten bei Multigas-Trennverfahren zu erleichtern. Dem S-SCIL-Konsortium gelang die erfolgreiche Entwicklung von Standards und Instrumenten zur Messung der selektiven Sorption in Multigas-Anwendungen. Dazu zählten Verfahren zur Charakterisierung des Verhaltens von Substanzen wie etwa poröser Festkörper und Nanopartikel, die bei der Sorption zum Einsatz kommen. Wichtige existierende Standards für einzelne Gase und neu entwickelte Multigas-Sorptionsstandards wurden an die Charakterisierung der Gastrennung unter Einsatz ionischer Flüssigkeiten angepasst. Neuartige gravimetrische Messinstrumente zur sorptiven Gasanalyse erweiterte den potenziellen Markt für gravimetrische Verfahren. Ebenso wurden etliche Instrumente für Monogas- und Multigasmessungen entwickelt, die einfach zu bedienen und zu warten sind, die Datenfernanalyse über das Internet erleichtern und detaillierte erläuternde Software enthalten. Eine Kommerzialisierung der S-SCIL Technologien wird die stärkere Nutzung ionischer Flüssigkeiten in Gastrennverfahren erleichtern, was von entscheidender Bedeutung für unsere Umwelt ist.
