View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

5.4 Zusammenfassung
Die Lebensdauer der Membran M-4 ist derzeit auf 150 h begrenzt. Entwicklungen zur
Vernetzung von Membranen bieten jedoch die Möglichkeit, der Zerstörung der Membran
durch Quellung im Kontakt mit aromatischen Kohlenwasserstoffen vorzubeugen.
In einer Forschungskooperation mit der Universität Düsseldorf werden derzeit am dortigen
Institut für makromolekulare Chemie neue Membranmaterialien zur Entschwefelung von
flüssigem Kraftstoff entwickelt.
Im Rahmen des „Advanced Fuel Cell Program“ des U.S. Office of Naval Research werden
neue Adsorbentien mit einer Adsorptionskapazität von mehr als 5 mg-S/g entwickelt, die
in den kommenden Jahren kommerzialisiert werden sollen. Mit diesen Materialien wird eine
deutliche Reduzierung der Baugröße und des Ernergieaufwandes verbunden sein.
Durch die Konstruktion eines Rotoradsorbers mit in Reihe geschalteten Adsorbensschüttungen
kann das Adsorbens besser ausgenutzt werden, so dass eine deutliche Verringerung
der Baugröße und des Kraftstoffverlustes möglich sein wird.
Daher besteht die Möglichkeit, dass dieser Prozess in einigen Jahren konkurrenzfähig ist
und die Entschwefelung mit geringem Energiewaufwand bei niedrigen Temperaturen und
Drücken ermöglicht.
Der Prozess aus destillativer Abtrennung und Adsorption ist im Gegensatz zu der Pervaporation
jetzt schon technisch umsetzbar. Nach 31 Regenerationszyklen waren keine Degradationseffekte
des Adsorbens erkennbar. Der hohe Energieaufwand für die destillative Abtrennung
führt jedoch zu einer deutlichen Beeinträchtigung der Energieffizienz der
Brennstoffzellen-APU. Daher ist die Pervaporation, sofern die Dauerhaltbarkeit der Membranmaterialien
gewährleistet ist, der destillativen Abtrennung vorzuzuziehen. Bis ein technisch
umsetzbares Membranmodul verfügbar ist, kann die destillative Abtrennung jedoch zur
weiteren Entwicklung des Adsorptionsprozesses genutzt werden, um eine leichtsiedende
Teilfraktion für die Versuche zur Verfügung zu stellen.
159