54 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 07 / 2025 MAKALE noktası olmuş ve o zamandan beri bu polimerlerin üretimi, geniş bir ürün yelpazesini büyük ölçüde etkilemiştir (Xu vd., 2021). Önemli iyileştirmeler için en iyi umutlar yeni malzemeler kategorisindedir. Olefin/parafin ayırmaları için metal organik çerçeve (MOF) karışık matris membranları ve yüksek serbest hacimli termal olarak yeniden düzenlenmiş (TR) membranlardır. İçsel mikro gözeneklere (PIM) sahip polimer gibi yüksek performanslı polimerler kullanılarak önemli bir atılım yapıldı. PIM’in sert, bükülmüş, merdiven benzeri omurgası paketleme kabiliyetini kısıtlar ve polimer zincirlerinin dönme özgürlüğünü azaltır. PIM, geleneksel camsı ve kauçuk polimerlerden çok daha yüksek geçirgenliğe izin veren geniş bir birbirine bağlı serbest hacme sahiptir. PIM membranlarının bu özellikleri, gaz ayırma endüstrisini canlandırarak Robeson üst sınırını yeniden tanımladı. Bununla birlikte, PIM membranları hala neredeyse tüm polimerlerin iki temel sorunu olan plastikleşme ve yaşlanma sorunlarıyla karşı karşıyadır. Gaz membranı geliştirme de yeni membran malzemelerin, 100 μm kalınlığındaki filmlerden, büyük membran alan modülleri olarak yapılan mikron altı kalın seçici katmanlara sahip membranlara geliştirilmesi günümüzde ele alınması gereken en önemli sorunlardan biri olarak geliştirilmeye ihtiyacı vardır (Baker ve Low, 2014; Bernardo vd., 2009; Xu vd., 2021). KARBON GERİ KAZANIMI İÇİN GAZ AYIRMA MEMBRANLARI Gaz ayırma membranları, özellikle enerji santralleri ve endüstriyel tesislerde CO₂ yakalama, seçici ayırma ve geri kazanımında kullanılmaktadır. Bu proseslerde kullanılacak membranların performansını artırmak ve uzun süreli dayanmasını sağlamak için ise termal olarak yeniden düzenlenebilen polimerlerin kullanıldığı, MMM üretim sürecinde uygulandığı membran malzeme ve konfigürasyonları geliştirilmiştir (Chawla et al., 2020). Örneğin, PIMs ve TR polimerler, CO₂ ’nin nitrojen (N2) gibi diğer gazlardan etkin bir şekilde ayrılmasını sağlar (Tong & Sekizkardes, 2021). Bu teknolojiler, daha düşük enerji maliyetleri ve daha az çevresel etki ile karbon yakalama ve geri kazanımını mümkün kılmaktadır. Karbon yakalama ve depolamadaki gelişmeler, membran tabanlı süreçlerin en çok tercih edilen yöntem olarak kullanılmasına yol açmıştır. Uzun zamandır kullanılan ve aminin konsantre çözeltilerini kullanan fırçalama süreci ile karşılaştırıldığında, membran tabanlı süreçler çeşitli operasyonel avantajlar sunmaktadır. En önemli avantaj, membran tabanlı süreçlerde korozif ve zararlı çözücülerin işlenmesine gerek olmamasıdır. Bu durum, çözücüler ve bunların yan ürünleri tarafından salınan emisyonları önlemek için ek ekipman ve mühendislik gereksinimlerinden kaynaklanan ekstra maliyetleri azaltır (Shah vd., 2020). Membran bazlı teknoloji, büyük ölçekli enerji santrali tesislerinde önemli bir yatırım gerektirmediğinden karbon yakalama ve depolamada büyük potansiyel göstermiştir. Ayrıca bu teknoloji, solventi yeniden üretmek için büyük miktarlarda ısı gerektiren geleneksel solvent bazlı teknolojiler gibi enerji yoğun değildir. Üstelik membranların yalnızca kullanım ömrü dolduğunda değiştirilmesi gerekir. Özel konfigürasyonlarına bağlı olarak membranlar, ayırma işlemlerinin farklı ihtiyaçlarına uyacak şekilde de tasarlanabilir (Yuan vd., 2019). n Makalenin devamını gelecek sayımızda okuyabilirsiniz. EN GÜNCEL HABERLERE HIZLI ULAŞIN www.suvecevre.com
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=