在全球全力奔赴碳中和目標的征程中,氣體分離技術成為關鍵一環。隨著全球氣候變化加劇,二氧化碳減排成為世界焦點。膜分離技術雖被寄予厚望,但傳統聚合物膜卻問題重重。其選擇性與滲透性難以兩全,該問題嚴重阻礙了氣體分離技術在工業領域的高效應用,拖慢了全球碳減排的步伐。大連理工大學化工海洋與生命學院聯合商學院,以“凈碳‘膜’法——開啟氣體分離綠色新時代”項目為利刃,成功劃破傳統氣體分離技術的困境,為行業發展帶來新曙光。
“凈碳‘膜’法”項目帶來了創新性解決方案。團隊巧妙融合化工、海洋與生命科學的前沿知識,借助商學院的市場敏銳度,團隊創新性地將聚內在微孔聚合物(PIM)與金屬有機框架(MOF)UiO - 66 - NH?相結合,在技術上取得重大突破。該技術的核心膜材料具備獨特的微觀結構,能夠精準識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。
以工業廢氣處理為例,傳統方式因復雜的升、降溫流程和設備運轉,能耗大。而 “凈碳‘膜’法” 憑借高效分離性能,靠簡單壓力差就能實現氣體分離,減少額外能耗。經測算,處理同等規模工業廢氣時,“凈碳‘膜’法” 能耗比傳統技術降低約 65%,既減少企業能源支出,也助力全球能源可持續利用。傳統膜材料和技術維護成本高,需定期換膜組件,設備復雜、維修費用貴。“凈碳‘膜’法” 使用的膜材料穩定性好,壽命長,制備工藝簡單,對設備要求低,原料成本也低。企業采用后,運行成本可降低約 40% ,提升了經濟效益和市場競爭力。
“凈碳‘膜’法”成果顯著。在二氧化碳捕集與存儲領域,助力企業高效捕集工業排放的二氧化碳,減少溫室氣體排放;在天然氣凈化環節,深度去除二氧化碳和硫化氫等雜質,提升天然氣品質;在氫氣生產與凈化方面,為燃料電池產業提供高純度氫氣,推動新能源汽車產業發展。 該項目為工業企業提供綠色經濟的氣體分離方案,推動工業向低碳高效轉型,促進產業可持續發展,對全球碳減排和工業氣體分離技術進步意義重大。
展望未來,大連理工大學項目團隊充滿信心。他們將持續深化跨學院合作,不斷優化“凈碳‘膜’法”技術,加強與企業的產學研合作,加速科研成果落地轉化,為應對全球氣候變化提供更多創新技術,引領氣體分離技術走向更環保、更節能、更高效的未來,助力全球早日實現綠色低碳發展目標。
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