Výzkum separace vodíku z plynných směsí pomocí vícestupňových polymerních membrán

Vědci z Energy Lab projektu REFRESH vyvíjejí a testují pokročilé vícestupňové polymerní membránové systémy pro efektivní separaci vodíku z plynných směsí, jako jsou syngas, bioplyn nebo průmyslové procesní plyny. Výzkum směřuje k vývoji inovativních technologií umožňujících výrobu vysoce čistého nízkouhlíkového a zeleného vodíku, které mohou významně přispět k transformaci energetiky a snižování emisí skleníkových plynů v průmyslu.

„Výzkum se soustředí na studium vlastností polymerních membrán, hodnocení jejich propustnosti, selektivity, chemické stability a dlouhodobé provozní odolnosti při různých tlakových a teplotních podmínkách. Součástí výzkumu je rovněž návrh konfigurace vícestupňové separace, optimalizace provozních parametrů a experimentální testování membránových modulů s cílem dosáhnout vyšší čistoty a výtěžnosti vodíku,“ uvedl Ján Vereš z CEET/VEC.

Některé z výstupů vědci publikovali mimo jiné v časopise Fuel Processing Technology a Energy Conversion and Management. Například v publikaci H2 separation of synthetic multicomponent gas mixtures using single-stage and multistage hollow fiber membrane systems: An experimental and theoretical study se Ján Vereš z Výzkumného energetického centra CEET spolu s italskými kolegy z CNR-ITM věnuje možnosti, jak získat velmi čistý vodík z průmyslových plynů pomocí membránové separace.

Autoři navrhli, experimentálně ověřili a následně simulovali vícestupňový membránový systém, jehož cílem bylo zvýšení účinnosti separace a záchytu vodíku oproti běžnému jednostupňovému uspořádání. Současně numerické simulace ukázaly, že navržený systém dokáže efektivně využívat také další cenné složky plynné směsi, zejména metan, jehož záchyt může dosáhnout téměř 100 procent. Studie tak potvrzuje potenciál vícestupňových membránových systémů s dutými vlákny pro efektivní čištění vodíku a využití vedlejších energeticky hodnotných plynů v průmyslových aplikacích.