阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)的研究人員開發(fā)并驗(yàn)證了一種工具，用于評(píng)估新開發(fā)的用于燃燒后CO?2捕獲的吸附劑的潛在性能和經(jīng)濟(jì)可行性。該工具由哈利法科技大學(xué)的AhmedAlHajaj、LourdesVega及其同事開發(fā)，將分子模擬與動(dòng)態(tài)過(guò)程模型相結(jié)合。分子模擬生成分子水平的吸附數(shù)據(jù)，用于篩選材料，而動(dòng)態(tài)過(guò)程模型同時(shí)優(yōu)化操作條件并提供技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

AlHajaj解釋說(shuō)，目前“大多數(shù)這些材料僅在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模和有限的操作條件下進(jìn)行評(píng)估，不知道它們?cè)诠I(yè)條件下的實(shí)際表現(xiàn)如何。”?一般來(lái)說(shuō)，只有更成熟的沸石吸附劑在中試規(guī)模上進(jìn)行了廣泛的測(cè)試。用于評(píng)估吸附劑的現(xiàn)有模型通常未能正確考慮設(shè)備的大小、操作變量和成本，導(dǎo)致工藝放大后性能的不一致。

為了克服之前模型的局限性，Khalifa團(tuán)隊(duì)考慮了非貨幣化的關(guān)鍵性能指標(biāo)，包括捕獲的CO?2純度、回收的CO?2數(shù)量和捕獲過(guò)程所需的能量。這些與貨幣化指標(biāo)（例如CO?2捕獲和壓縮成本）相結(jié)合，以全面了解吸附劑在工業(yè)規(guī)模上用于碳捕獲的適用性。’目的是以預(yù)測(cè)的方式研究一種材料分別滿足美國(guó)能源部90%和95%回收率和純度目標(biāo)的能力，以及在工業(yè)規(guī)模水平上的權(quán)衡，而無(wú)需進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性實(shí)施來(lái)測(cè)試它們，”Vega說(shuō)。

為了證明多尺度模型的實(shí)用性，該團(tuán)隊(duì)用它來(lái)評(píng)估五種吸附材料，其中包括碳基吸附劑、傳統(tǒng)沸石和金屬有機(jī)骨架(MOF)。然后，他們?cè)谏虡I(yè)規(guī)模的碳捕獲系統(tǒng)中用干煙氣測(cè)試了這些材料。在所研究的吸附劑中，MOFUTSA-16的性能與工業(yè)中廣泛使用的傳統(tǒng)沸石13X一樣好。然而，由于與合成MOF相關(guān)的成本，沸石13X仍然是性能最好的低成本材料。

英國(guó)謝菲爾德大學(xué)可持續(xù)能源和資源工程專家KyraSedransk?Campbell評(píng)論說(shuō)，該方法正在“解決這個(gè)問(wèn)題，在某種程度上，制造一種驚人的材料不一定會(huì)轉(zhuǎn)化為工業(yè)——規(guī)模，這是非常有用的……這些方法肯定會(huì)引起許多工業(yè)研發(fā)部門的共鳴，作為建立材料和技術(shù)可行性的機(jī)制。