Til hovedinnhold

Separasjon av hydrogen med membraner

Separasjon av hydrogen med membraner

SINTEF utvikler flere ulike typer membraner for separasjon av hydrogen fra gassblandinger. Vi har kompetanse og utstyr for materialutvikling, forming, karakterisering og testing av membraner under realistiske forhold (TRL 1-5).
Sputtering av palladium membran. Foto: SINTEF/Werner Juvik
  •  Metallmembraner av palladiumlegeringer med meget høy fluks og svært god selektivitet for hydrogen. Brukstemperaturen er mellom 300 og 600 °C og denne typen membraner er derfor velegnet til bruk ved hydrogenproduksjon, hydrogengjenvinning og rensing av hydrogengass. Membranen kan benyttes i hydrogenproduksjon fra naturgass med CO2 fangst.. SINTEF har utviklet en egne metode for å fremstille komplette membranrør der en tynn film av en Pd-Ag-legering ligger utenpå et porøst rør av rustfritt stål. Membranfilmen fremstilles ved magnetronsputtering på en silisium- eller glassplate og overføres deretter til en porøs bærestruktur. Arbeidet gjennomføres i renromlaboratorium klasse 7
  • Keramiske membraner for hydrogenseparasjon brukes ved høyere temperaturer (over 600 °C). Membranene kan benyttes til hydrogenproduksjon for eksempel ved reformering av naturgass eller biogass. SINTEF har egnet utstyr for å fremstille slike membraner – fra pulver til ferdige membraner. En stor ekstruder plassert i et renromslaboratorium klasse 7 brukes til å fremstille rørformede bærere for det selektive membransjiktet som laget ved spray eller dip-coating metoder.

Både de metalliske og keramiske hydrogenselektive membranene kan inngå i katalytiske membranreaktorer, hvor hydrogen enten kan tas ut av reaktoren (f. eks. dehydrogeneringsreaksjoner og reforming av naturgass) eller føres kontrollert inn i reaktoren (hydrogeneringsreaksjoner) via membranen. En katalysator kan integreres i membranmodulen, eller på membranens overflate, alternativt i en egen reaktor i serie med membranseparasjonen.

Keramiske membraner. Foto: SINTEF/Werner Juvik