Испанская команда ICMM-CSIC создала новую мембрану, повышающую проницаемость водорода почти в десять раз

Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа под руководством Мадридского института материаловедения (ICMM, входящего в состав Высшего совета по научным исследованиям Испании, CSIC) разработала и создала новую газоразделительную мембрану, производительность которой почти в десять раз превышает показатели существующих коммерческих мембран, используемых для очистки водорода. Промышленный спрос на чистый водород растёт, поскольку этот элемент играет ключевую роль как в энергетическом, так и в экологическом переходе. По словам исследователя ICMM-CSIC и руководителя проекта Евы Майи, мембранные технологии, отличающиеся низкими энергозатратами, простотой эксплуатации и возможностью непрерывной работы, являются наиболее перспективным методом в области очистки воздуха и разделения газов.

Подавляющее большинство членов исследовательской группы — женщины-учёные. Команда усовершенствовала коммерческую мембрану на основе полисульфона (термопластичного полимера), добавив в неё пористый компонент. Как поясняет Майя, поры пористого компонента позволяют различать молекулы газов, пропуская более мелкие; материал мембраны также должен выдерживать давление водорода, сохранять определённую эластичность, обеспечивая при разделении газов высокую проницаемость, чтобы целевой газ (в данном случае водород) проходил в больших объёмах. В лабораторных условиях проницаемость водорода через модифицированную мембрану повысилась более чем на 800%, а селективность — примерно на 30%.

Рецептура и технология получения пористого компонента — ещё одна отличительная особенность этой работы. Пористый компонент изготавливается методом механохимического синтеза, который отличается более низким энергопотреблением и большей устойчивостью по сравнению с традиционными методами. Процесс синтеза, ранее занимавший трое суток, теперь сокращён до трёх часов. В исследовании также отмечается, что масштабное производство этого материала ещё предстоит реализовать. Нефтехимическая отрасль ищет более эффективные методы очистки водорода, а водород является ключевым газом для энергетического перехода, поэтому данное соединение обладает огромным потенциалом применения в этой отрасли. Майя резюмирует, что этот метод позволяет сократить время синтеза пористого наполнителя, ограничить использование токсичных растворителей и способствует уменьшению количества опасных отходов.