Pour rendre le gaz naturel et le biogaz utilisables, le méthane doit être séparé du CO 2 . Cela implique l'utilisation de membranes, filtres qui arrêtent le méthane et permettent au CO 2 Pour passer à travers. Chercheurs de la KU Leuven (Université de Louvain), La Belgique, ont développé une nouvelle membrane qui rend le processus de séparation beaucoup plus efficace.

Lors de l'extraction de gaz naturel ou de la production de biogaz, tout tourne autour du méthane. Mais le méthane ne se trouve jamais sous sa forme pure. Gaz naturel, par exemple, contient toujours pas mal de dioxyde de carbone, parfois jusqu'à 50 pour cent. Pour purifier le méthane - ou, en d'autres termes, éliminer le CO 2 —l'industrie utilise souvent des membranes. Ces membranes fonctionnent comme des tamis moléculaires qui séparent le méthane et le CO 2 . Le méthane peut alors être utilisé comme source d'énergie pour le chauffage, pour la fabrication de produits chimiques, ou comme carburant, tandis que le CO 2 peut être réutilisé comme élément de base pour les carburants et les produits chimiques renouvelables.

Les membranes existantes doivent encore être améliorées pour un CO efficace 2 séparation, déclare le professeur Ivo Vankelecom de la faculté d'ingénierie des biosciences de la KU Leuven. « Une membrane efficace ne permet au CO 2 Pour passer à travers, et autant que possible. Les membranes disponibles dans le commerce présentent un compromis entre sélectivité et perméabilité :elles sont soit très sélectives, soit très perméables. Un autre problème important est le fait que les membranes plastifient si le mélange gazeux contient trop de CO 2 . Cela les rend moins efficaces :presque tout peut y passer, de sorte que la séparation du méthane et du CO 2 échoue."

Les meilleures membranes disponibles sont constituées d'une matrice polymérique contenant une charge, par exemple, une charpente organométallique (MOF). Cette charge MOF a des pores à l'échelle nanométrique. La nouvelle étude a montré que les caractéristiques d'une telle membrane s'améliorent considérablement avec un traitement thermique supérieur à 160 degrés Celsius pendant le processus de production. "Vous obtenez plus de réticulations dans la matrice polymère - le filet se densifie, pour ainsi dire, ce qui améliore les performances de la membrane, car il ne peut plus plastifier. A ces températures, la structure du MOF - la charge - change, et il devient plus sélectif. Finalement, le traitement à haute température améliore également l'adhérence polymère-charge - le mélange gazeux ne peut plus s'échapper par de petits trous à l'interface charge-polymère."

Cela donne à la nouvelle membrane la sélectivité la plus élevée jamais rapportée, tout en évitant la plastification lorsque la concentration de CO 2 est haut. « Si vous commencez avec un 50/50 CO 2 /mélange méthane, cette membrane vous donne 164 fois plus de CO 2 que le méthane après perméation à travers la membrane, " explique le Dr Lik Hong Wee. " Ce sont les meilleurs résultats jamais rapportés dans la littérature scientifique. "