7月9日，懷柔實(shí)驗(yàn)室山西研究院副院長、太原理工大學(xué)教授李晉平在接受中國化工報(bào)記者采訪時(shí)介紹，經(jīng)十余年攻關(guān)，其團(tuán)隊(duì)研發(fā)出人工沸石分子篩技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了易散逸、難捕獲甲烷的有效富集提濃，并將其轉(zhuǎn)化為可發(fā)電的清潔能源。

“這一技術(shù)突破，解決了煤礦開采過程中濃度為2%—8%的瓦斯利用世界性難題，有望為低濃度瓦斯高效利用提供開創(chuàng)性技術(shù)方案?！崩顣x平說。

李晉平研究團(tuán)隊(duì)從扎實(shí)的基礎(chǔ)研究起步。他們借助計(jì)算機(jī)軟件模擬，并利用高倍顯微鏡對(duì)每種候選結(jié)構(gòu)的孔徑尺寸、幾何構(gòu)型以及表面化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估與計(jì)算。

經(jīng)過持續(xù)研究及海量篩選，團(tuán)隊(duì)于2016年成功識(shí)別出一類以硅、鋁元素為骨架構(gòu)建單元的分子篩結(jié)構(gòu)。歷經(jīng)25000余次艱難配方與工藝優(yōu)化試驗(yàn)，于2019年成功研發(fā)出具備“超疏水”特性的硅鋁基人工沸石分子篩。

經(jīng)過多輪迭代優(yōu)化，團(tuán)隊(duì)最終成功制備出顆粒狀、具有“微孔—介孔—大孔”多級(jí)孔道結(jié)構(gòu)的硅鋁基人工沸石。該吸附劑甲烷吸附率高達(dá)80%。2023年，這項(xiàng)成果應(yīng)用于全國首個(gè)“移動(dòng)撬裝式低濃度煤層氣提濃裝置示范工程”。

“該吸附劑非常適用于中小規(guī)模煤礦企業(yè)低濃度煤層氣的提濃利用?！敝斜贝髮W(xué)教授劉有智評(píng)價(jià)道，加快煤層氣的開發(fā)利用是推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的關(guān)鍵一環(huán)，也是保障國家能源安全的重要支撐力量。

李晉平表示，研究團(tuán)隊(duì)已填補(bǔ)了2%—8%超低濃度瓦斯規(guī)模化利用的全球空白，構(gòu)建了全域煤層氣高效梯級(jí)利用的完整技術(shù)鏈。展望未來，李晉平說：“我們將加快煤層氣開發(fā)利用，加快技術(shù)推廣和創(chuàng)新探索腳步，為保障國家能源安全、推動(dòng)煤礦綠色低碳轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)有力的科技支撐。”