Zuiver zuur uit zout
STW-onderzoekers aan de Universiteit Twente hebben een methode
ontwikkeld om zuren en logen te maken uit zout water. De techniek is
energiezuiniger dan de gebruikelijke industriële zuur- en
loogproductie. De NWO-Technologiestichting STW financierde het
onderzoek. Akzo Nobel, DSM en Solvay tonen interesse.
De Twentse techniek maakt gebruik van twee soorten membranen in
tegenstelling tot de gangbare industriële elektrolyse die met metalen
elektrodes werkt. Het eerste membraan scheidt de ionen van de
zoutoplossing, het tweede membraan splitst onder invloed van een
elektrisch veld water in positieve waterstofionen en negatieve
hydroxide-ionen. Dit bipolaire membraan heeft twee lagen die een
tegengestelde lading hebben. Een helft is positief, de andere zijde is
negatief. De splitsing van water gebeurt op het grensvlak van de
lagen. De gescheiden positieve ionen van de zoutoplossing verenigen
zich met de negatieve hydroxide-ionen van het gesplitste water tot
loog (NaOH), terwijl de negatieve ionen van de zoutoplossing samengaan
met de positieve waterstofionen tot zoutzuur. De zo verkregen zuren en
logen zijn in beginsel zeer zuiver.
Echter, in de praktijk blijkt een klein deel van de zoutoplossing door
de membranen te lekken. Bovendien zijn de afzonderlijke negatieve en
positieve membranen die de oorspronkelijke zoutoplossing scheidden,
instabiel bij toenemende temperatuur of bij hoge zuur- of
loogconcentraties. De daardoor insijpelende zoutionen vervuilen de
zuur- en loogcompartimenten en verhogen het energieverbruik.
Om het probleem van de ongewenste neveneffecten op te lossen, gingen
de STW-onderzoekers op zoek naar nieuwe grondstoffen voor steviger
membranen. Zij kwamen tot de slotsom dat onder meer dikkere
membraanlagen en hogere dichtheden van de ladingen in de membranen de
selectiviteit van membranen verhogen. Door de membraanlagen alleen aan
één zijde dikker te kiezen, verkregen de onderzoekers of een zuur, of
alleen een loog met een hoge zuiverheid.
Bipolaire membranen kunnen worden gebruikt in recyclingprocessen in de
chemische industrie, zoals van zoute afvalstromen. Zowel het zuur als
de base worden met behulp van membranen teruggevormd uit de
afvalstroom, en teruggevoerd in het proces. Ook bij
fermentatieprocessen kunnen organische zuren, zoals melkzuur en
aminozuren worden teruggewonnen.
Nadere informatie bij:
* dr. Friedrich Wilhelm
* e-mail f.g.wilhelm@ct.utwente.nl
* dr.ir. Nico van der Vegt
* tel. 053 4892962
* e-mail n.f.a.vandervegt@ct.utwente.nl
of
* prof.dr.-ing. Matthias Wessling
* tel. 053 4892951
* e-mail m.wessling@ct.utwente.nl