由麻省理工学院(MIT)衍生的新创公司Osmoses,近期推出一项突破性的聚合物膜技术,解决工业化学分离中长期依赖高温加热的低效问题。这项创新不仅能提升气体分离的精确度,更能显着降低能源消耗与碳排放,为重工业转型提供关键技术支持。
传统化学与石油化工产业中,超过90%的能源用於热分离制程。根据《Nature》研究,若能以膜过滤取代传统热蒸馏,美国每年可节省约40亿美元 能源成本,并减排1亿吨二氧化碳。Osmoses执行长Benedetti指出,热分离已成为产业创新的瓶颈,而他们的目标是打破这项技术僵局。
Osmoses的核心技术源於一种「碳氢梯型聚合物」(Hydrocarbon ladder polymers)。这种具有特殊3D结构的材料,其孔径可根据需求进行微调,从而以极高的选择性过滤极小分子的气体。此技术於 2022年发表於《Science》期刊,并打破了当时气体分离选择性的世界纪录,证明了膜分离能达到比热处理更精确的效果。
目前 Osmoses 已展开多项实地试点计画。在可再生能源方面,该公司与北美大型公用事业合作,於垃圾掩埋场与乳牛场进行生质气体升级,分离 CO2 与甲??以产出纯净能源。此外,他们也致力於从大型化学设施中回收氢气,帮助企业在现有场域内实现更高效的资源再利用。
除了绿能应用,该公司还与美国能源部(DOE)合作,从地下氢气井中提取稀有的氦气(Helium)。氦气是半导体制造与 AI 晶片生产中不可或缺的策略资源。
Osmoses计画将应用范围扩大至碳捕捉、天然气脱酸及冷媒回收等领域。随着生产规模从实验室克级提升至工业百公斤级,该公司正积极将这项「技术推向全球市场。