GE通過美國能源部化石能源和碳管理辦公室授予為期 2 年、價值 200 萬美元的項目，這個項目開發(fā)的系統(tǒng)將新穎的 3D 打印換熱器技術與創(chuàng)新的吸附劑材料相結(jié)合，以有效地從大氣中提取二氧化碳。正在開發(fā)的新技術可以為未來大規(guī)模、經(jīng)濟可行的發(fā)電二氧化碳捕集鋪平道路。
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強強聯(lián)合
提取并轉(zhuǎn)化
著眼于零碳能源的未來，GE 研究人員正在與加州大學伯克利分校和南阿拉巴馬大學的頂級化學家和工程師合作。該團隊已通過美國能源部 (DOE) 獲得一項為期兩年、價值 200 萬美元的項目，以開發(fā)一種新穎的、可能改變游戲規(guī)則的系統(tǒng)，用于直接從空氣中捕獲二氧化碳。
GE Research 與其大學項目合作伙伴開發(fā)的獨特方法涉及將 3D 打印的熱交換器技術與創(chuàng)新的吸附劑材料相結(jié)合，以創(chuàng)建一個系統(tǒng)，以從空氣中以二氧化碳的形式有效地提取碳。同一個團隊正在采用類似的創(chuàng)新方法從空氣中提取水，作為與國防高級研究計劃局 (DARPA) 正在進行的項目的一部分，為戰(zhàn)場上的部隊提供可飲用的清潔水。
GE 研究人員正在開發(fā) 3D 設計和打印的熱交換器（如右圖所示），以集成到其去除二氧化碳的系統(tǒng)中。這些熱交換器將優(yōu)化溫度管理，以最大限度地利用基于吸附劑的材料系統(tǒng)提取二氧化碳。
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通過將 GE 在材料、熱管理和 3D 打印技術方面的廣泛知識與加州大學伯克利分校在吸附劑材料開發(fā)方面的世界一流專業(yè)知識以及南阿拉巴馬大學的吸附建模和測試相結(jié)合，以設計這種新的系統(tǒng)，用于從吸附劑材料中去除二氧化碳。通過這個項目，目標是證明系統(tǒng)的可行性，該系統(tǒng)可以成為未來能源部門廣泛脫碳的大規(guī)模、經(jīng)濟的解決方案。
GE研究團隊在其動力渦輪和噴氣發(fā)動機平臺的材料創(chuàng)新、工藝工程和商業(yè)化、熱交換器和其他熱技術設計和開發(fā)方面擁有數(shù)十年的技術和領域經(jīng)驗，以及在3D 打印或增材制造方面的豐富專業(yè)知識制造技術。此外，GE擁有一支專門的增材研究團隊，支持 GE 能源、航空和醫(yī)療保健業(yè)務組合中各種工業(yè)產(chǎn)品的3D 打印部件的設計和開發(fā)。
由著名化學教授 Omar Yaghi 領導的加州大學伯克利分校團隊是世界公認的能夠從空氣中提取目標元素的吸附劑材料開發(fā)的領導者。自 1995 年和 1998 年金屬有機骨架的首次結(jié)晶和多孔性證明以來，加州大學伯克利分校一直在原子/分子尺度上不斷開發(fā)優(yōu)化，與 GE 合作將這些材料應用于二氧化碳捕集是強強聯(lián)合的合作，以解決地球面臨的最緊迫問題之一。
金屬有機框架
金屬有機框架（MOF）是一類具有周期性網(wǎng)絡結(jié)構的結(jié)晶多孔材料，由無機含金屬節(jié)點通過自組裝形成的橋接有機配體相互連接而成，具有高比表面積、可調(diào)諧的微孔、低骨架密度等特點，被廣泛應用于離子吸附、藥物輸送、氣體儲存和化學分離等領域。
金屬有機框架（MOF），有機配體和金屬離子或團簇的排列具有明顯的方向性，可以形成不同的框架孔隙結(jié)構，從而表現(xiàn)出不同的吸附性能 、光學性質(zhì)、電磁學性質(zhì)等。金屬有機框架（MOF）在現(xiàn)代材料學方面呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿驼T人的發(fā)展前景。
金屬有機框架 (MOF) 為設計分離氣體的材料提供了令人興奮的機會，加州大學將這些見解與在制造和產(chǎn)品開發(fā)方面擁有專業(yè)知識的 GE 團隊結(jié)合起來，可以為二氧化碳捕集帶來的可能性非常令人興奮。
來源：3D科學谷
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