近日，由中能建（上海）成套工程有限公司联合上海交通大学共同研发攻关、并拥有完全自主知识产权的重大创新型装备——国内首台年600吨级二氧化碳直接空气捕集（Direct Air Capture，DAC）装置“碳捕块CarbonBox”成功通过百吨级模块满负荷可靠性运行验证，单个模块顺利实现从空气中直接年捕集99%高浓度二氧化碳超过100吨，标志着我国在二氧化碳直接空气捕集技术方面取得重大突破，填补了我国在超大吨位高浓度工业级DAC工程装备领域的空白，对于推动我国实现双碳战略和能源绿色转型具有重要意义。
DAC是一种新兴的碳捕集技术，可利用风能、太阳能、地热能等低碳能源，直接从空气中捕集二氧化碳，并实现二氧化碳的净负排放。CarbonBox采用完全自主研发的具有高选择性、快速吸附动力学的高性能捕集装置，可实现直接从空气或不同浓度的排放源中高效捕集二氧化碳，并根据后端应用需求直接输出不同浓度的二氧化碳。CarbonBox的技术领先性主要体现在聚焦DAC高能耗、高成本的世界性难题，通过捕集装置结构的创新设计、工艺流程的精准优化和核心配套件的颠覆性研发，研发团队实现了二氧化碳捕集能耗的设计目标，同时确保了捕集系统的可靠性、安全性及使用寿命，综合性能达到国际领先水平。CarbonBox通过模块化的捕集单元结构设计大幅度提高系统集成度，赋予高度的系统灵活性和现场装配效率，可实现系统的快速更迭及应用场景的便捷接入，增强了捕集装置在各类工程应用场景下的普适性。单套600吨级年捕集量的CarbonBox系统由捕集单元和处理单元组成，每个单元尺寸均为40尺集装箱大小，现场可对模块进行直接吊装，无需二次组装；同时CarbonBox也可根据工程需求进行捕集单元堆叠和处理单元集中式设计，通过标准化成组集成，二氧化碳年捕集规模可达百万吨。
CarbonBox可广泛应用于绿色甲醇、绿色航空燃油等绿色燃料合成和碳交易服务等领域。通过CarbonBox直接空气捕集得到的二氧化碳是真正绿色环保的碳源，满足国际ISCC认证，更能克服生物质碳源在原料供给不稳定、地域限制等一系列的应用掣肘，实现绿色碳源大批量、稳定的供给，彻底打通当前绿色燃料合成中面临的碳源瓶颈。此外，随着国家“双碳”战略的深入推进和践行，根据不同的企业机构的碳减排和碳交易需求，CarbonBox利用其模块化设计的特点，可大规模集中式、分布式及移动式布置，实现随时、随地、无区域限制的碳捕集配额、项目减排开发、国际碳关税应对、零碳建设、气候投融资等服务，为政府机构、集团公司、高碳企业等提供一揽子“碳中和”解决方案。
中能建（上海）成套工程有限公司作为一家集约化、一体化、国际化的综合解决方案服务商，致力于清洁能源项目开发、成套设备系统集成、能源投资建设运营一体化。公司在交通能源融合领域深耕发展，始终坚持清洁能源的高效转化、利用和绿色变革。以CarbonBox为代表的创新装备的成功研发必将极大推动国内外新能源利用迈上新台阶，丰富双碳减排路径和手段，填补国内绿色燃料合成领域DAC应用的市场空白，为国家能源绿色转型提供重要的装备支撑，创造巨大的产业价值。
上海交通大学“空气水碳调控方法与技术”团队致力于解决空气中水/碳探测、捕集、利用、转化的前沿基础性科学问题和关键技术，旨在通过学科交叉实现材料-器件-系统层面的整体解决方案，推动相关领域取得突破性进展。团队近年来在Chemical Society Reviews、Matter、Device、Energy等国际期刊上发表系列跨学科交叉论文，并推动科研成果在重要领域和行业应用。此次CarbonBox研发成功是团队科研成果落地的又一重要里程碑。（严亮）
责任编辑：张栋钧
来源：中国能建
