Technologie Technologische ontwikkelingen bieden kansen voor het membraan


Membraantechnologie in de procesindustrie


Membranen worden op grote schaal in de industrie toegepast. De bekendste toepassing is waarschijnlijk op het gebied van waterzuivering: niet alleen bij de productie van drinkwater, maar ook bij het zuiveren van (industrieel) afvalwater. Maar membraantechnologie wordt bijvoorbeeld ook in de voedingsmiddelen- industrie gebruikt om waardevolle stoffen terug te winnen of om verschillende gassen van elkaar te scheiden. Hoogleraar Kitty Nijmeijer, Professor Membrane Materials and Processes aan de Technische universiteit Eindhoven, praat ons bij over nieuwe ontwikkelingen.


wordt gebruikt voor bijvoorbeeld de productie van drinkwater uit zeewater. Maar er kan veel meer met membranen, weet professor Kitty Nijmeijer: “Mem- braantechnologie is een zeer milde scheidingstechno- logie die veel voordelen heeft ten opzichte van tech- nieken waar bijvoorbeeld verdamping wordt gebruikt. In de voedingsmiddelenindustrie bijvoorbeeld, treedt denaturatie van eiwitten op als het product wordt verhit. Met membraantechnologie heb je daar geen last van. Maar ook als je CO2


B wilt verwijderen uit aard-


gas, kun je daar membranen voor inzetten. En kijk je verder naar de toekomst: ook bij het terugwinnen van waardevolle componenten uit reststromen of de pro- ductie van waterstof zijn membranen heel goed in te zetten. In de medische hoek zijn membranen tenslotte uiteraard vooral bekend vanwege de nierdialyse: ook daarin speelt het membraan een cruciale rol.”


Flux en zuiverheid De grote verscheidenheid in toepassingen vraagt om een even grote verscheidenheid in typen membranen. Waar een membraan dat voor dialyse wordt ingezet na elk gebruik om hygiënische redenen vervangen dient te worden, moet een industrieel membraan een jaar of vijf mee kunnen gaan. De belangrijkste parameters bij de werking van een membraan zijn hoeveelheid (flux) en zuiverheid. “Als je zout water door een vergiet laat lopen, heb je in korte tijd heel veel product, maar is de zuiverheid uiteraard ver te zoeken”, legt Nijmeijer uit. “Je moet dus een ba- lans weten te vinden tussen die twee variabelen.”


Circulair Membraantechnologen worden geconfronteerd met een aantal uitdagingen. “Een daarvan is variatie in de poriegrootte”, begint Nijmeijer. “Voor een optimale zui- verheid heb je een zo uniform mogelijke poriegrootte


ij membraantechnologie denken de meeste mensen vaak in eerste instantie aan omgekeerde osmose: een bekende membraantoepassing die nog altijd veel


Bundel holle vezel membranen. <


Electronenmicroscoop opname van het oppervlak van een polymeer membraan. Blauw: polymeer; Zwart: poriën.


Electronenmicroscoop >


opname van de dwarsdoor- snede van een holle vezel


polymeer membraan. Groen: polymeer; Zwart: poriën.


nodig. Een andere uitdaging, vooral in industriële toe- passingen is vervuiling van het membraan. Naarmate er meer vervuiling op het membraan optreedt is er meer energie nodig toch voldoende van de gewenste stof te produceren. Een laatste uitdaging, en hier zijn we op dit moment veel mee bezig, is het terugwinnen van waardevolle componenten uit reststromen met behulp van membranen. Bij veel industriële toepas- singen worden grote hoeveelheden waterige afval- stromen geproduceerd waarin lage concentraties van waardevolle stoffen voorkomen. Denk aan eiwitten, aminozuren, stikstof, fosfaat, enzovoorts. In 2050 moet


Kitty Nijmeijer. Foto Rob Stork 37


Page 1  |  Page 2  |  Page 3  |  Page 4  |  Page 5  |  Page 6  |  Page 7  |  Page 8  |  Page 9  |  Page 10  |  Page 11  |  Page 12  |  Page 13  |  Page 14  |  Page 15  |  Page 16  |  Page 17  |  Page 18  |  Page 19  |  Page 20  |  Page 21  |  Page 22  |  Page 23  |  Page 24  |  Page 25  |  Page 26  |  Page 27  |  Page 28  |  Page 29  |  Page 30  |  Page 31  |  Page 32  |  Page 33  |  Page 34  |  Page 35  |  Page 36  |  Page 37  |  Page 38  |  Page 39  |  Page 40  |  Page 41  |  Page 42  |  Page 43  |  Page 44  |  Page 45  |  Page 46  |  Page 47  |  Page 48