从云端到地面:聊聊MOFs的首个工业应用(固碳除碳)

发布时间 | 2025-10-31 13:39 分类 | 行业要闻 点击量 | 110
导读:2023年,加拿大固碳除碳解决方案提供商Svante Technologies Inc.(Svante)的首个项目完工——与此前采用胺液、沸石分子筛、活性炭等传统碳吸附材料不同的是,该项目使用的是巴斯夫生产的MOFs,即...

2023年,加拿大固碳除碳解决方案提供商Svante Technologies Inc.(Svante)的首个项目完工——与此前采用胺液、沸石分子筛、活性炭等传统碳吸附材料不同的是,该项目使用的是巴斯夫生产的MOFs,即金属有机框架材料,这也意味着人类正式将MOFs从实验室带进工厂,从云端拉到地面。


原理与工艺简介

Svante公司的项目中,MOFs是核心固体吸附剂,基本原理是利用MOFs材料巨大的比表面积和特定的孔道结构,像海绵一样物理吸附或通过特定的化学作用选择性捕获烟气或空气中的二氧化碳分子。Svante公司将巴斯夫提供的MOFs材料集成到其专有的碳捕获设备或系统中,作为其中的核心吸附组件。含有二氧化碳的废气通过装有MOFs吸附剂的装置。MOFs材料选择性地捕获二氧化碳,而其他气体成分则通过。当MOFs材料吸附饱和后,通过改变条件(如升温、降压)进行脱附,释放出高浓度的二氧化碳以供利用或封存,同时MOFs材料得以再生并循环使用。Svante公司正在将这套解决方案向氢气生产、纸浆和造纸、水泥、钢铁、铝和化学品等领域推广。

传统固碳材料局限

传统液体吸附剂主要采用有机胺化合物溶液(如乙醇胺、甲基二乙醇胺),利用其碱性与二氧化碳中和生成碳酸盐实现固碳,再生(解吸)则需要在“再生塔”中加热分解碳酸胺盐。它技术成熟,反应效率高,但是胺液有腐蚀性、易降解,并且再生能耗高。

传统固体吸附剂通常以活性炭、沸石分子筛为主,再生能耗和稳定性都优于液体吸附剂,但活性炭孔隙结构不均导致效率低下,分子筛虽有一定设计空间,却容易水蒸气“中毒”。

MOFs的优势和意义

在传统材料基础上,固碳除碳行业严重依赖外部政策驱动和特定场景下的价值创造,其高昂的运营成本即捕获成本远高于碳交易价格或所产生产品的价值,通常被视为更像一种“合规性业务”或“受补贴业务”,而非在自由市场中能自然盈利的业务。MOFs的出现,不仅提升效率与产能,摊薄固定成本,还适用于更多工况,提供更高纯度的气体产品,从而将这门生意转变为内在经济动力的“价值投资”。

 

粉体圈 启东

作者:粉体圈

总阅读量:110