FSC-PVAm Membrane for CO₂ capture (Fase 2)

Prosjektet Fixed Site carrier Membranes (FSCM Phase 2), har vært en videreføring av CLIMIT-prosjektet 1933891-, og har hatt som mål å:
1. oppskalere og verifisere de gode resultater som ble dokumentert i Fase 1 av prosjektet,
2. overføre kompetanse på belegningsprosedyrer fra flate ark til kommersielle hulfibermembran moduler i en skala opp til 10 m2.

FSC2 prosjektet startet i juni 2013, og avsluttet desember 2016. Arbeidet i prosjektet har vært fordelt innen følgende fire arbeidspakker:

1. Utvikling, belegning og karakterisering av hulfiber membranmoduler
2. Konstruksjon og bygging av testrigg for pilotmoduler
3. Teste membranmodulene med relevante gasstrømmer og undre relevante prosesssbetingelser
4. Utvikle videre membran simuleringsmodellen til å inkludere fasilitert transport for CO₂. Simulere relevante prosesser og beregne energiforbruk og membraneareal, samt gjøre kostevalueringer og sammenlikne til et gitt case.

Membranene har vært testet både i lab, og under forskjellige prosessbetingelser i et spesialbygget pilotanlegg på Tiller, Trondheim. Videre har den fasiliterte transportmekanismen for CO₂-tranport gjennom membranen blitt studert i dybden for å kunne videreutvikle simuleringsmodellen som benyttes for membranprosessen. Fullskala membranprosesser har så blitt simulert og kostestimert for røykgass med forskjellig CO₂-innhold.

Utviklingen av disse hulfibermembranene har skjedd i samarbeid med Air Products (USA), mens membranteknologien er patentert av NTNU. Andre prosjektpartnere har vært Statoil og oljeselskaper i Canada gjennom Alberta Innovates. DNV GL og Sintef M&K har vært bidragsytere sammen med NTNU.
Membranen det fokuseres på er en komposittmembran hvor selve membranen er et meget tynt sjikt av polyvinylamin (PVAm), hvor amingruppen er en ”bærer” som bidrar til at CO₂ blir transportert hurtig gjennom membranen når denne er fuktet med vann. Dette gir membranen overlegne separasjonsegenskaper i forhold til en vanlig polymermembran. Hulfibrene av polysulfon (PSf) danner støttestrukturen for den tynne membranhinnen. Beleggingen av fibrene med PVAm har vært gjort in-situ i prosjektet; dvs. de kommersielle modulene inneholdende PSf hulfibre, har vært levert av Air Products, og belegningen av hulfibrene har skjedd ved NTNU i henhold til utviklet metode.