Magnetisch heizbare Hohlfasern

Magnetisch-induktiv heizbare Hohlfasermembranen für eine effiziente Abtrennung von Wasser aus Gasströmen

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von funktionalen Hohlfasermembranen mit Kombination der zwei Funktionen adsorptiver Entfernung und magnetisch-induktiver Beheizung durch die Nutzung der Mixed-Matrix-Membran-Technologie. Die Anwendungen Wasserentfernung und -gewinnung greifen relevante industrielle und globale humanitäre Herausforderungen auf, welche durch die vorgestellte Technologie bewältigt werden können. Das technische Konzept der magnetisch-induktiv heizbaren Hohlfasern mit funktionalen Adsorbenzien: Die magnetisch heizbaren Hohlfasern bestehen aus einer mikroporösen Mixed-Matrix-Hohlfaser mit eingebetteten magnetischen Nanopartikeln (MNP) und funktionalen Adsorbenspartikeln. An das Adsorbens adsorbiert das zu entfernende Wasser aus dem Trägergasstrom. Zur Regeneration werden die MNP mit einem magnetischen Wechselfeld induktiv angeregt. Dies führt zur Erwärmung der MNP und das Wasser am Adsorbens desorbiert. Dieser zyklische Prozess wird als magnetisch induzierte Temperaturwechseladsorption (MISA) bezeichnet. Es besteht branchenübergreifendes Interesse an den Forschungsergebnissen. KMU können die Forschungsergebnisse direkt in bestehende Hohlfaser-Produktionsprozesse ohne zusätzliche Schritte integrieren. Die Kombination von Hohlfasern, MNP und Adsorbenzien führt zu neuen Produkten, die für die KMUs neue Marktfelder eröffnen. Ebenfalls profitieren KMUs als Endanwender von der Technologie durch Effizienzsteigerung und Ressourcenschonung. Universelle Einsetzbarkeit garantiert die Kombination der magnetisch heizbaren Hohlfaser als Technologieplattform mit spezifisch modifizierbaren Adsorbenzien. Gleichzeitig ist das System skalierbar für kleine dezentrale und große integrierte Systeme auszulegen.

IGF Forschungsvorhaben 21583 N

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Doktorand*in

Maik Tepper, M. Sc.

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