技術(shù)突破：冷媒分解技術(shù)

一種由工業(yè)廢棄物制成的催化劑能夠以99%的效率分解R-134a冷媒。

上海泛賦化工科技有限公司作為霍尼韋爾第四代環(huán)保冷媒（HFO）在中國的主要代理商，致力于推動可持續(xù)冷媒技術(shù)的發(fā)展，提供環(huán)保且高效的制冷解決方案。

近日韓國能源研究院（KIER）氫能融合材料實驗室的申君睿博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊成功研發(fā)出一種利用鋁生產(chǎn)的副產(chǎn)品——赤泥制成的催化劑，能夠高效分解廣泛應(yīng)用于空調(diào)和制冷系統(tǒng)的R-134a冷媒，其分解效率高達(dá)99%。

在每生產(chǎn)1噸鋁時，約會產(chǎn)生1至1.5噸的赤泥。這些赤泥通常通過填埋或傾倒入湖泊的方式處理，由于其高堿性和重金屬含量，會造成土壤和水源的嚴(yán)重污染。目前，廢氣處理公司主要通過燃燒或等離子體方法處理R-134a，但這些方法會產(chǎn)生二次污染，如氮氧化物，并且高溫等離子分解法需要大量的能源和設(shè)備成本。隨著反應(yīng)器規(guī)模的增加，處理效率也會降低。

為了解決這些問題，團(tuán)隊開發(fā)了一種能夠在較低溫度下運行的催化分解技術(shù)，避免了傳統(tǒng)方法中的污染問題。赤泥因其獨特的多孔結(jié)構(gòu)和高熱穩(wěn)定性，使其成為理想的催化劑。赤泥中的鐵、鋁等金屬組分相互作用，形成了一個強(qiáng)大而穩(wěn)定的催化劑，在冷媒分解方面表現(xiàn)優(yōu)異。

研究團(tuán)隊通過簡單的熱處理工藝，進(jìn)一步提升了催化劑的性能，形成了三鈣鋁酸鹽（C3A）和假硅鈣石（C2S）的復(fù)合材料，增加了反應(yīng)表面積，提升了分解性能。在冷媒分解過程中，產(chǎn)生的氟化氫（HF）與氧化鈣（CaO）反應(yīng)生成氟化鈣（CaF2），在催化劑表面形成一層保護(hù)膜，防止催化劑失活并延長其壽命。

在實驗室測試中，該催化劑在100小時內(nèi)保持了99%以上的冷媒分解效率，并能夠以每小時1千克的速度進(jìn)行生產(chǎn)，具備大規(guī)模量產(chǎn)的潛力。由于催化劑來源于工業(yè)廢棄物，生產(chǎn)成本極低，不僅能夠減少廢物處理費用，還可能帶來額外的經(jīng)濟(jì)收益。

“赤泥是一種堿性極強(qiáng)的物質(zhì)，如果進(jìn)入環(huán)境會造成嚴(yán)重污染，但至今還沒有合適的技術(shù)來處理和回收它，”團(tuán)隊表示:“我們開發(fā)的催化劑制造技術(shù)不僅實現(xiàn)了廢物的再利用，減少了環(huán)境污染，還能夠高效分解冷媒，這些冷媒對溫室效應(yīng)的影響極強(qiáng)?！?/span>

該研究得到了韓國能源研究院研發(fā)項目的支持。