Chemičtí inženýři Švýcarského federálního technologického institutu v Lausanne jako první úspěšně použili membránu z grafenu o tloušťce jednoho atomu k účinnému oddělování plynů. Jejich membránu lze vyrábět a používat ve velkém a mohla by přinést průlom v průmyslové separaci plynů. Oddělování jednotlivých plynů ze směsí, jako je například vzduch, představuje proces, který se objevuje v mnoha průmyslových aplikacích. Je možné se s ním setkat například při produkci bioplynu, při obohacování vzduchu pro výrobu a úpravu kovů, při odstraňování nežádoucích toxických plynů ze zemního plynu nebo při získávání vodíku z procesu výroby amoniaku či zpracování ropy v rafinériích. V dnešní době se oddělování plynů obvykle provádí s pomocí syntetických polymerových membrán na bázi celulózy nebo z podobných materiálů. V posledních letech se materiáloví vědci soustředili na vývoj „ultimátní membrány“ z populárního 2D materiálu grafenu, kterou by tvořila vrstva o síle jediného atomu. Taková membrána by vlastně měla nejmenší možnou tloušťku a zaručovala by slušný výkon při zachování výborných mechanických vlastností. Vývoj takové ultimátní membrány pro separaci plynů ale narážel na dva zásadní problémy. Vědcům se nedařilo spolehlivě vytvářet potřebné póry velikosti molekul v takových membránách, a také se nedařilo vyrábět dostatečně velké a kvalitní membrány ve velkém, způsobem vhodným pro průmyslové využití. Kumar Varoon Agrawal a jeho tým tyto nesnáze překonali a vyvinuli grafenovou membránu v potřebné kvalitě a o velikosti plochy, která umožňuje oddělovat vodík od metanu s velmi slušnou účinností. Nová membrána obsahuje potřebné nanopóry a zároveň vydrží tlaky a teploty běžných průmyslových procesů, až do 7 atmosfér, respektive 250 °C. Na konci výzkumu Agrawalova týmu by měla být průmyslově využitelná grafenová membrána s rozmanitým využitím od separace různých plynů až po čištění pitné vody.
