Úprava surového bioplynu na kvalitu CNG

V posledních letech se zabýváme inovativními membránovými metodami úpravy bioplynu na kvalitu CNG. Především zkoumáme vliv zakotvení iontových kapalin do polymerních membrán na separaci CO₂/CH₄ a využíváme simulační metod molekulární dynamiky k pochopení vzájemného působení sorpce a permeace plynu ve směsích plynů. Mimo to jsme se věnovali membránám se smíšenou matricí s funkčními plnivy jako nebo s ultrapropustnými polymery s vnitřní mikroporozitou, přičemž je prokázali významné zlepšení propustnosti CO₂ při zachování stabilního vysokého výkonu i ve směsích plynů. V neposlední řadě zkoumáme účinnost vodou zbotnalých kompozitních membrán pro separaci CH₄ od ostatních sloučenin v surovém bioplynu, kde dosahujeme vysoké výtěžnosti metanu a účinného odsíření.

Výkonnostní diagram CO₂/CH₄ pro membránu PIM-TMN-Trip pro čisté plyny a směsi plynů. Molekulárně dynamický model pro 10-mer s 20 % hm. iontové kapaliny a směs CO₂+CH₄. Výkonnostní diagram CO₂/CH₄ pro poly(iontové kapaliny)

• Wojnarova P., Rusin J., Basinas P., Kostejn M., Nemec J., Stanovský P., Kim A. S., Izak P.: Unveiling the potential of composite water-swollen spiral wound membrane for design of low-cost raw biogas purification. Sep. Purif. Technol. 326(1 Dec), 124783, 2023. DOI
• Stanovský P., Benkocká M, Kolská Z., Šimčík M., Slepička P., Švorčík V., Friess K., Ruzicka M.C., Izak P.: Permeability enhancement of chemically modified and grafted polyamide layer of thin-film composite membranes for biogas upgrading. J. Membr. Sci. 641(1 Jan), 119890, 2022. DOI
• Jung A., Reha D., Minofar B., Stanovsky P., Pasichnyk M., Pribyl M., Bara J. E., Friess K., Fila V., Izak P.: Molecular simulation of poly(VDF-HFP) copolymer with imidazolium-based ionic liquid as an effective medium for biogas separation. J. Mol. Liq. 366(15 Nov), 120287, 2022. DOI
• Stanovsky P., Karaszova M., Petrusova Z., Monteleone M., Jansen J.C., Comesana-Gandara B., McKeown N.B., Izak P.: Upgrading of raw biogas using membranes based on the ultrapermeable polymer of intrinsic microporosity PIM-TMN-Trip. J. Membr. Sci. 618(15 Jan), 118694, 2021. DOI
• Friess K., Izak P., Karaszova M., Pasichnyk M., Lanc M., Nikolaeva D., Luis P., Jansen J.C.: A Review on Ionic Liquid Gas Separation Membranes. Membranes 11(2), 97, 2021. DOI
• Levdansky V., Solcova O., Friess K., Izak P.: Mass Transfer Through Graphene-Based Membranes. Appl. Sci. 10(2), 455, 2020. DOI
• Zak M., Bendova H., Friess K., Bara J.E., Izak P.: Single-step purification of raw biogas to biomethane quality by hollow fiber membranes without any pretreatment-An innovation in biogas upgrading. Sep. Purif. Technol. 203(12 Sep), 36-40, 2018. DOI