在全球全力奔赴碳中和目标的征程中,气体分离技术成为关键一环。随着全球气候变化加剧,二氧化碳减排成为世界焦点。膜分离技术虽被寄予厚望,但传统聚合物膜却问题重重。其选择性与渗透性难以两全,该问题严重阻碍了气体分离技术在工业领域的高效应用,拖慢了全球碳减排的步伐。大连理工大学化工海洋与生命学院联合商学院,以“净碳‘膜’法——开启气体分离绿色新时代”项目为利刃,成功划破传统气体分离技术的困境,为行业发展带来新曙光。
“净碳‘膜’法”项目带来了创新性解决方案。团队巧妙融合化工、海洋与生命科学的前沿知识,借助商学院的市场敏锐度,团队创新性地将聚内在微孔聚合物(PIM)与金属有机框架(MOF)UiO - 66 - NH₂相结合,在技术上取得重大突破。该技术的核心膜材料具备独特的微观结构,能够精准识别和分离不同气体分子,极大提升了气体分离的效率和精度。
以工业废气处理为例,传统方式因复杂的升、降温流程和设备运转,能耗大。而 “净碳‘膜’法” 凭借高效分离性能,靠简单压力差就能实现气体分离,减少额外能耗。经测算,处理同等规模工业废气时,“净碳‘膜’法” 能耗比传统技术降低约 65%,既减少企业能源支出,也助力全球能源可持续利用。传统膜材料和技术维护成本高,需定期换膜组件,设备复杂、维修费用贵。“净碳‘膜’法” 使用的膜材料稳定性好,寿命长,制备工艺简单,对设备要求低,原料成本也低。企业采用后,运行成本可降低约 40% ,提升了经济效益和市场竞争力。
“净碳‘膜’法”成果显著。在二氧化碳捕集与存储领域,助力企业高效捕集工业排放的二氧化碳,减少温室气体排放;在天然气净化环节,深度去除二氧化碳和硫化氢等杂质,提升天然气品质;在氢气生产与净化方面,为燃料电池产业提供高纯度氢气,推动新能源汽车产业发展。 该项目为工业企业提供绿色经济的气体分离方案,推动工业向低碳高效转型,促进产业可持续发展,对全球碳减排和工业气体分离技术进步意义重大。
展望未来,大连理工大学项目团队充满信心。他们将持续深化跨学院合作,不断优化“净碳‘膜’法”技术,加强与企业的产学研合作,加速科研成果落地转化,为应对全球气候变化提供更多创新技术,引领气体分离技术走向更环保、更节能、更高效的未来,助力全球早日实现绿色低碳发展目标。