La separazione di gas utilizzando membrane polimeriche è un processo energeticamente efficiente usato in industria per separare miscele di gas nei settori energetici ed ambientali.
La tecnologia a membrana è tra le tecnologie più promettenti per la cattura della CO2.
Recentemente un gruppo di ricercatori dell’Istituto per la tecnologia delle membrane (Itm) del Cnr in collaborazione con le Università di Edimburgo e di Cardiff hanno sintetizzato un polimero ad alta permeabilità, che permette di rendere più efficiente il processo industriale di separazione di miscele di gas in ambito ambientale e civile.
Lo studio pubblicato su Advanced Functional Materials, riporta la sintesi del nuovo polimero, il PIM-SBI-Trip, ed il suo copolimero con il PIM-1, nonché l’analisi delle loro proprietà chimico-fisiche e di trasporto ai gas, dimostrando che la fusione di gruppi rigidi ed ingombranti come i tripticeni sullo spiro-centro dei polimeri di microporosità intrinseca (PIM) comporta un grande incremento di permeabilità ed un guadagno in selettività per miscele di gas di interesse industriale, ambientale e civile, rispetto alle migliori membrane commerciali.
L’analisi dettagliata del trasporto di gas, condotta in funzione della temperatura, rivela che l’aumento delle prestazioni di questi materiali è dovuto soprattutto alla loro caratteristica simile a quella di “setacci molecolari”, entrambi correlati con l’alta rigidità di questi materiali, che favorisce la permeazione delle molecole di gas più piccole. Gli esperimenti condotti con miscele di gas con la corrente di alimentazione fino a 6 bar(a) dimostrano che le proprietà di trasporto del PIM-SBI-Trip ed il suo copolimero con il PIM-1 sono solo debolmente influenzati dai cambi di pressione.
Le loro eccellenti prestazioni per le coppie di gas CO2/CH4 e CO2/N2, rendono questi polimeri innovativi particolarmente interessanti per separazioni che coinvolgono la CO2, quali ad esempio la purificazione del biogas e la cattura della CO2 da gas di scarico industriali. Quindi, questi materiali possono sostenere la nostra lotta al cambiamento climatico, sia facilitando la riduzione delle emissioni di gas serra, sia promuovendo l’utilizzo di energie rinnovabili.
Anthemis Environment, grazie all’esperienza decennale nel settore ambientale, fornisce servizi professionali per la consulenza nel settore dell’energie rinnovabili.
