Description du projet
Des membranes de séparation chimique efficaces à base de copolymères hautes performances
Les procédés industriels de séparation chimique comme la distillation représentent 10 à 15 % de la consommation énergétique annuelle mondiale. Les séparations chimiques à base de membranes peuvent être d’un ordre de grandeur plus écoénergétiques que celles entraînées par la chaleur. Leur mise en œuvre plus large exige des matériaux disposant de propriétés fonctionnelles spécifiques pour une application donnée. Le projet BIOCOMEM, financé par l’UE, prévoit de synthétiser et de concevoir des précurseurs de copolymères biosourcés qui peuvent être transformés en membranes avec des propriétés mécaniques, thermiques et de perméation améliorées. Le recyclage des polymères membranaires par voie chimique et enzymatique fera également partie de l’étude.
Objectif
The main objective of the BIOCOMEM is to develop and validate gas separation membranes at TRL 5 using bio- based polyether-block-amide copolymers (PEBAs) specially designed to give: higher processability into monolithic hollow fiber membrane; higher gas separation performance, higher resistance to chemical attack (aging), higher bio- based content.
The project started with a bio-based PEBA copolymer (A, Reference bio-PEBA) that is already avaible from Arkema at TRL8 and shows (at TRL3 - dense flat sheet membrane) better gas permeation properties than the fossil fuel counterparts (PEBAX® MV 1074 and PEBAX® MH1657). Several synthesis pathways were followed to further improve the properties and gain the necessary added value for market competitiveness. The modification of the chemical structure was done systematically with the purpose to fully understand the relation between the chemical structure, morphology and properties. In one research line (B, New bio-PEBAs Pathway 1) the polyether block was be kept constant, the same as for the reference bio-PEBA, and only the polyamide block was modified using bio- based monomers with aromatic/cycloaliphatic structure. The main objective of the first research line was to induce spinnability by making polymers with better solubility keeping at least similar mechanical properties compared to the reference polymer. In a parallel research line (C, New bio-PEBAs Pathway 2), the polyamide part was kept constant as for the reference bio-PEBA (i.e. poly(11-undecanoic acid)), and the chemical structure of the polyether block was modified using monomers derived from lignin as a starting point to connect hydrophilic chains. The objective of the second research line is to produce a polyamide-polyether block copolymer with bio-based components in both blocks and the processability into monolithic hollow fiber membranes was evaluated. At M18 it was demonstrated lignin-polyether-block-PA11 PEBAs could not be prepared successfully. Therefore, a modified prototype C was developed by copolymerization of a biobased polyamide synthesized from diethyl sebacate, diethyl galactarate (GalX) and 1,10-diaminodecane with a commercial, biobased poly(1,3 propanediol) polyether derived from starch (Velvetol®).
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Programme(s)
- H2020-EU.3.2. - SOCIETAL CHALLENGES - Food security, sustainable agriculture and forestry, marine, maritime and inland water research, and the bioeconomy Main Programme
- H2020-EU.2.1.4. - INDUSTRIAL LEADERSHIP - Leadership in enabling and industrial technologies – Biotechnology
- H2020-EU.3.2.6. - Bio-based Industries Joint Technology Initiative (BBI-JTI)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
48160 DERIO BIZKAIA
Espagne