Toray präsentiert weltweit erste nano-strukturierte poröse Kohlefaser für fortschrittliche Membranen

Toray Industries Inc. (Tokio, Japan) gab bekannt, die weltweit erste poröse Kohlefaser mit nano-großer kontinuierlicher Porenstruktur geschaffen zu haben. Die Faser ist als Trägerschicht in fortschrittlichen Membranen für Treibhausgastrennung und Wasserstoffproduktion konzipiert, wodurch diese leichter und kompakter für verbesserte Leistung werden.

Das Unternehmen wird die F&E für dieses neue Material fortsetzen und mit anderen Entitäten an Anwendungen arbeiten. Prospektive Anwendungen umfassen Elektrodenmaterialien und Katalysatorträger (Basissubstanzen zur Fixierung anderer Substanzen) in Hochleistungsbatterien.

Laut Toray trennen absorptions- und adsorptionsbasierte Anlagen konventionell Kohlendioxid, Biogas, Wasserstoff und andere Gase, doch solche Anlagen sind groß und energieintensiv, was zu hohen CO₂-Emissionen führt. Gastrennverfahren mit Membranen haben daher große Aufmerksamkeit erregt, aber bisher wurden keine Membranen entwickelt, die zufriedenstellende Gastrennleistung und Haltbarkeit kombinieren.

Torays neues kohlenstoffbasiertes Material soll chemisch stabil sein und optimale Gaspermeabilität bieten. Das Material verwendet dünne, flexible Fasern, sodass Gasmembranmodule viele davon aufnehmen können, während sie kompakt und leicht bleiben. Eine solche Trägerstruktur ermöglicht die Kombination verschiedener Gastrennungsschichten. Toray strebt die Kommerzialisierung fortschrittlicher Trennungsmembranen an, um umweltfreundliche Erdgas- und Biogasreinigung sowie Wasserstoffproduktion zu realisieren.

Toray innovierte das neue Material durch Kombination seiner Polymertechnologie mit seinen Kohlefasertechnologien sowie Wasseraufbereitungs- und anderen Trenn membrantechnologien. Die Polymertechnologie ermöglichte die Erstellung einer porösen Kohlefaser mit gleichmäßig kontinuierlichen Poren und Kohlenstoff. Toray sagt, es sei möglich, Nano- bis Mikro-Porengrößen für poröse Strukturen einzustellen oder eine hohlfaserförmige poröse Kohlefaser im Zentrum einer Faser zu erzeugen.

Während die F&E für dieses Material fortgesetzt wird, plant Toray die Eröffnung seines R&D Innovation Center for the Future nächsten Monat. Die neue Einrichtung wird als globales Hauptquartier für strategische Innovationen dienen, indem sie mit akademischen Institutionen und Schlüsselpartnern aus verschiedenen Bereichen zusammenarbeitet. Das Unternehmen will mit mehreren Partnern an der Kommerzialisierung fortschrittlicher Gastrennungsmembranen unter Nutzung des neuen Materials arbeiten.

Im Rahmen der Toray Group Sustainability Vision strebt das Unternehmen an, bis 2050 Technologien zu entwickeln, die kohlenstoffarme Wirtschaften ermöglichen, indem sie zur Lösung von Umwelt-, Ressourcen- und Energieproblemen beitragen.