Produzione e testing di membrane per la separazione di CO2

I processi di separazione sono tra quelli che consumano più energia nelle nazioni maggiormente industrializzate, questo rende necessaria la ricerca continua di tecnologie e materiali che siano in grado di aumentarne l’efficienza. Uno dei principali campi di studio di questa ricerca riguarda la separazione di gas, in cui le membrane polimeriche si candidano come principale alternativa innovativa ai metodi classici. Proprio a questo ambito fa riferimento il lavoro di tesi svolto presso il laboratorio di ingegneria chimica dell’Università di Bologna, che ha avuto lo scopo di produrre membrane polimeriche per lo sviluppo di sistemi a separazione di gas, con particolare attenzione alla CO2. Il materiale di base che è stato considerato è l’Aquivion®, uno ionomero perfluorosulfonato prodotto e commercializzato dalla Solvay che ha mostrato interessanti prestazioni per la separazione del suddetto gas. In particolare, la tesi si è incentrata sulla possibilità di ottenere film tramite casting, invece che estrusi, per poter ottenere film selettivit molto sottili rispetto a quelli commerciali ottenuti oggi per estrusione. I film necessari per le prove sono perciò stati ottenuti attraverso la tecnica di solvent casting, utilizzando acqua e propanolo come solventi. Ottenute le membrane, avendo come riferimento le membrane commerciali di Aquivion® prodotte da Solvay tramite estrusione, si è proceduto a caratterizzare la membrana utilizzando diverse tecniche dalla spettrometria IR alla misura gravimetrica della solubilità d’acqua fino all’analisi della permeabilità nella membrana dei gas di interesse, nominalmente azoto ed idrogeno.