Nowa technologia odzyskiwania wodoru
Proces adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) obejmuje odzyskiwanie wodoru z mieszaniny metanu, CO2, tlenku węgla i azotu. Polega to na wstrzykiwaniu gazów do kolumn zawierających adsorbent chemiczny. Wodór nie wchodzi w reakcję z adsorbentem, dzięki czemu może być następnie odzyskany. Działania w ramach inicjatywy HY2SEPS-2 (Hybrid membrane - Pressure swing adsorption (PSA) hydrogen purification systems) doprowadziły do stworzenia hybrydowego systemu PSA, który obejmuje proces separacji membrany. Ważną zaletą systemu hybrydowego jest zdolność do wychwytywania CO2 przed jego uwolnieniem do atmosfery. Badacze podjęli się opracowania membran o zaawansowanych właściwościach, jednak okazało się, że komercyjnie dostępna membrana do wychwytu CO2 jest lepsza od membrany stworzonej w ramach projektu. Przyjrzeli się także materiałom adsorpcyjnym o różnej charakterystyce strukturalnej i zaobserwowali, że najlepszym materiałem do adsorpcji CO2 był inny komercyjny produkt. Badacze zbudowali prototyp i porównali go do konwencjonalnego systemu PSA. Odkryli, że system hybrydowy zwiększał uzysk wodoru o 4% bez uszczerbku dla czystości. Udało się przyspieszyć czas adsorpcji o 8%, co ma dodatni wpływ na okres użytkowania sprzętu. Odkrycia i wyniki projektu pozwolą ostatecznie usprawnić produkcję wodoru, który jest ważnym elementem infrastruktury energii odnawialnej, na przykład w samochodowych ogniwach paliwowych. Ponadto dzięki systemowi hybrydowemu zmniejszy się poziom emisji związków węgla.
Słowa kluczowe
Odzyskiwanie wodoru, CO2, adsorpcja zmiennociśnieniowa, membrana hybrydowa, oczyszczanie wodoru