在全球全力奔赴碳中和目標(biāo)的征程中,氣體分離技術(shù)成為關(guān)鍵一環(huán)。隨著全球氣候變化加劇,二氧化碳減排成為世界焦點(diǎn)。膜分離技術(shù)雖被寄予厚望,但傳統(tǒng)聚合物膜卻問(wèn)題重重。其選擇性與滲透性難以兩全,該問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了氣體分離技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的高效應(yīng)用,拖慢了全球碳減排的步伐。大連理工大學(xué)化工海洋與生命學(xué)院聯(lián)合商學(xué)院,以“凈碳‘膜’法——開(kāi)啟氣體分離綠色新時(shí)代”項(xiàng)目為利刃,成功劃破傳統(tǒng)氣體分離技術(shù)的困境,為行業(yè)發(fā)展帶來(lái)新曙光。
“凈碳‘膜’法”項(xiàng)目帶來(lái)了創(chuàng)新性解決方案。團(tuán)隊(duì)巧妙融合化工、海洋與生命科學(xué)的前沿知識(shí),借助商學(xué)院的市場(chǎng)敏銳度,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將聚內(nèi)在微孔聚合物(PIM)與金屬有機(jī)框架(MOF)UiO - 66 - NH?相結(jié)合,在技術(shù)上取得重大突破。該技術(shù)的核心膜材料具備獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu),能夠精準(zhǔn)識(shí)別和分離不同氣體分子,極大提升了氣體分離的效率和精度。
以工業(yè)廢氣處理為例,傳統(tǒng)方式因復(fù)雜的升、降溫流程和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),能耗大。而 “凈碳‘膜’法” 憑借高效分離性能,靠簡(jiǎn)單壓力差就能實(shí)現(xiàn)氣體分離,減少額外能耗。經(jīng)測(cè)算,處理同等規(guī)模工業(yè)廢氣時(shí),“凈碳‘膜’法” 能耗比傳統(tǒng)技術(shù)降低約 65%,既減少企業(yè)能源支出,也助力全球能源可持續(xù)利用。傳統(tǒng)膜材料和技術(shù)維護(hù)成本高,需定期換膜組件,設(shè)備復(fù)雜、維修費(fèi)用貴?!皟籼肌ぁā?使用的膜材料穩(wěn)定性好,壽命長(zhǎng),制備工藝簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備要求低,原料成本也低。企業(yè)采用后,運(yùn)行成本可降低約 40% ,提升了經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
“凈碳‘膜’法”成果顯著。在二氧化碳捕集與存儲(chǔ)領(lǐng)域,助力企業(yè)高效捕集工業(yè)排放的二氧化碳,減少溫室氣體排放;在天然氣凈化環(huán)節(jié),深度去除二氧化碳和硫化氫等雜質(zhì),提升天然氣品質(zhì);在氫氣生產(chǎn)與凈化方面,為燃料電池產(chǎn)業(yè)提供高純度氫氣,推動(dòng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 該項(xiàng)目為工業(yè)企業(yè)提供綠色經(jīng)濟(jì)的氣體分離方案,推動(dòng)工業(yè)向低碳高效轉(zhuǎn)型,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,對(duì)全球碳減排和工業(yè)氣體分離技術(shù)進(jìn)步意義重大。
展望未來(lái),大連理工大學(xué)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)充滿信心。他們將持續(xù)深化跨學(xué)院合作,不斷優(yōu)化“凈碳‘膜’法”技術(shù),加強(qiáng)與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作,加速科研成果落地轉(zhuǎn)化,為應(yīng)對(duì)全球氣候變化提供更多創(chuàng)新技術(shù),引領(lǐng)氣體分離技術(shù)走向更環(huán)保、更節(jié)能、更高效的未來(lái),助力全球早日實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展目標(biāo)。
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