Toray maakt 's werelds eerste poreuze koolstofvezel met continue poriënstructuur van nanoformaat

Poreuze koolstofvezel met doorlopende poriënstructuur. Bron | Toray

Toray Industries Inc. (Tokyo, Japan) heeft aangekondigd dat het 's werelds eerste poreuze koolstofvezel heeft gemaakt met een continue poriënstructuur van nanogrootte. De vezel is ontworpen voor gebruik als steunlaag in geavanceerde membranen die worden gebruikt voor het scheiden van broeikasgassen en waterstofproductie, waardoor ze lichter en compacter zijn voor betere prestaties.

Het bedrijf zal doorgaan met R&D voor dit nieuwe materiaal en werkt samen met andere entiteiten om toepassingen te ontwikkelen. Mogelijke toepassingen zijn elektrodematerialen en katalysatordragers (basisstoffen voor het fixeren van andere stoffen) in krachtige batterijen.

Volgens Toray scheiden op absorptie en adsorptie gebaseerde faciliteiten conventioneel koolstofdioxide, biogas, waterstof en andere gassen, maar het probleem met dergelijke opstellingen is dat ze groot zijn en veel energie verbruiken, wat resulteert in een zware uitstoot van kooldioxide. Gasscheidingsmethoden waarbij gebruik wordt gemaakt van membranen hebben dus veel aandacht getrokken, maar tot dusver zijn er nog geen membranen ontwikkeld die bevredigende gasscheidingsprestaties en duurzaamheid combineren.

Toray's nieuwe op koolstof gebaseerde materiaal zou chemisch stabiel zijn en een optimale gasdoorlaatbaarheid bieden. Het materiaal maakt gebruik van dunne, flexibele vezels, dus gasmembraanmodules kunnen er veel van herbergen terwijl ze compact en licht blijven. Een dergelijke ondersteuning maakt het mogelijk om verschillende gasscheidingslagen te combineren. Toray wil bijdragen aan de commercialisering van geavanceerde scheidingsmembranen om milieuvriendelijke zuivering van aardgas en biogas en waterstofproductie mogelijk te maken.

Holle poreuze koolstofvezel en interne poreuze structuur. Bron | Toray

Toray innoveerde zijn nieuwe materiaal door zijn polymeertechnologie te combineren met zijn koolstofvezeltechnologieën, evenals met waterbehandeling en andere scheidingsmembraantechnologieën. Door gebruik te maken van zijn polymeertechnologie kon het bedrijf een poreuze koolstofvezel creëren met uniform doorlopende poriën en koolstof. Toray zegt dat het mogelijk is om poriegroottes op nano-niveau op microniveau in te stellen voor poreuze structuren, of om een ​​holle vezelvormige poreuze koolstofvezel in het midden van een vezel te creëren.

Terwijl R&D voor dit materiaal doorgaat, is Toray van plan volgende maand zijn R&D Innovation Center for the Future te openen. De nieuwe faciliteit zal dienen als een wereldwijd hoofdkantoor voor strategische innovaties door samen te werken met academische instellingen en belangrijke partners uit verschillende vakgebieden. Het bedrijf zegt dat het zal samenwerken met verschillende partners bij het benutten van zijn nieuwe materiaal in een streven om meer geavanceerde gasscheidingsmembranen te commercialiseren.

In het kader van de Toray Group Sustainability Vision streeft het bedrijf ernaar om technologieën te blijven ontwikkelen die bijdragen aan het realiseren van koolstofarme economieën tegen 2050 door bij te dragen aan oplossingen voor milieu-, hulpbronnen- en energiekwesties.