2023年，加拿大固碳除碳解決方案提供商Svante Technologies Inc.（Svante）的首個項目完工——與此前采用胺液、沸石分子篩、活性炭等傳統碳吸附材料不同的是，該項目使用的是巴斯夫生產的MOFs，即金屬有機框架材料，這也意味著人類正式將MOFs從實驗室帶進工廠，從云端拉到地面。

原理與工藝簡介

在Svante公司的項目中，MOFs是核心固體吸附劑，基本原理是利用MOFs材料巨大的比表面積和特定的孔道結構，像海綿一樣物理吸附或通過特定的化學作用選擇性捕獲煙氣或空氣中的二氧化碳分子。Svante公司將巴斯夫提供的MOFs材料集成到其專有的碳捕獲設備或系統中，作為其中的核心吸附組件。含有二氧化碳的廢氣通過裝有MOFs吸附劑的裝置。MOFs材料選擇性地捕獲二氧化碳，而其他氣體成分則通過。當MOFs材料吸附飽和后，通過改變條件（如升溫、降壓）進行脫附，釋放出高濃度的二氧化碳以供利用或封存，同時MOFs材料得以再生并循環使用。Svante公司正在將這套解決方案向氫氣生產、紙漿和造紙、水泥、鋼鐵、鋁和化學品等領域推廣。

傳統固碳材料局限

傳統液體吸附劑主要采用有機胺化合物溶液（如乙醇胺、甲基二乙醇胺），利用其堿性與二氧化碳中和生成碳酸鹽實現固碳，再生（解吸）則需要在“再生塔”中加熱分解碳酸胺鹽。它技術成熟，反應效率高，但是胺液有腐蝕性、易降解，并且再生能耗高。

傳統固體吸附劑通常以活性炭、沸石分子篩為主，再生能耗和穩定性都優于液體吸附劑，但活性炭孔隙結構不均導致效率低下，分子篩雖有一定設計空間，卻容易水蒸氣“中毒”。

MOFs的優勢和意義

在傳統材料基礎上，固碳除碳行業嚴重依賴外部政策驅動和特定場景下的價值創造，其高昂的運營成本即捕獲成本遠高于碳交易價格或所產生產品的價值，通常被視為更像一種“合規性業務”或“受補貼業務”，而非在自由市場中能自然盈利的業務。MOFs的出現，不僅提升效率與產能，攤薄固定成本，還適用于更多工況，提供更高純度的氣體產品，從而將這門生意轉變為內在經濟動力的“價值投資”。

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