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Neue Membrantechnologie Reduzierter Energieverbrauch bei der Kunststoffproduktion

Redakteur: MA Alexander Stark

Wissenschaftler von Exxon Mobil und dem Georgia Insitute of Technology haben eine neue Technologie entwickelt, die den Energieverbrauch und die Emissionen bei der Herstellung von Plastik erheblich reduzieren kann. Die Forschungsergebnisse werden im Wissenschaftsjournal Science veröffentlicht.

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Ein auf molekularer Ebene arbeitender Filter könnte energieintensive chemische Prozesse revolutionieren.
Ein auf molekularer Ebene arbeitender Filter könnte energieintensive chemische Prozesse revolutionieren.
(Source: Exxon Mobil)

Irving/USA — Das Unternehmen gibt an, dass die neue Technologie nach ihrer Marktreife die jährlichen Kohlendioxid-Emissionen bei der Kunststoffherstellung weltweit um 45 Millionen Tonnen reduzieren kann. Diese Menge entspricht dem jährlichen energiebezogenen CO2-Ausstoß von fünf Millionen US-Haushalten. Die Technologie soll darüber hinaus die Energiekosten für die weltweite Kunststoffherstellung um bis zu 2 Mrd. $ verringern. Durch Verwendung eines Filters auf Molekularebene basiert das neue Verfahren auf einer Form der Umkehrosmose, um Paraxylen - ein Baustein von Polyester und Kunststoff - von komplexen Kohlenwasserstoffmischungen abzuscheiden. Derzeit setzt die Industrie ein Verfahren ein, das Elektrizität und Hitze nutzt, um diese Moleküle voneinander zu trennen.

„ Durch die Zusammenarbeit mit erfahrenen akademischen Einrichtungen wie der Georgia Tech, sind wir in der Lage, ständig neue und effizientere Verfahren für die Energieerzeugung und die Herstellung von chemischen Produkten zu erforschen“, sagt Vijay Swarup, Vizepräsident Forschung & Entwicklung bei Exxon Mobil Research and Enginieering. „Wenn unser Verfahren einmal die Marktreife erreicht, ermöglicht es erhebliche Einsparungen von Treibhausgasen in der chemischen Industrie.“

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass Paraxylen von chemischen Verbindungen wie aromatischen Kohlenwasserstoffen getrennt werden können, indem sie durch eine Membran gepresst werden, die mithilfe von mikroskopische kleinen Perforationen versehen wurde und wie ein hochentwickeltes Sieb funktioniert. Konventionelle Verfahren greifen auf die energieintensive Kristallisation oder Absorption durch Destillation zurück.

Das Forscherteam hat eine Karbon-basierte Membran entwickelt, die Moleküle im Nanometerbreich abscheiden kann. Diese Membran soll eine 50-mal höhere Energieeffizienz bieten, als derzeit eingesetzte Membranverfahren.

Exxon gesteht aber ein, dass diese Technologie noch erhebliche Hürden überwinden muss, bevor sie sich im industriellen Maßstab einsetzen lässt. So müssen die Membranen erst unter stärkeren Belastungen getestet werden, da in der Praxis verschiedenste organische Verbindungen vorkommen, welche die Perforationen verstopfen könnten.

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