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日期: 2026-01-16 | 来源: 一点资讯 | 有0人参与评论 | 字体: 小 中 大
全球能源环境紧张，低浓度甲烷捕获一直是块难啃的硬骨头。
甲烷既是强效温室气体，又极具能源潜力，煤矿里它的泄漏既威胁矿工安全，又白白浪费能源。
各国都在使劲攻克，美国砸了大钱、聚了顶尖人才，最后还是卡在技术瓶颈上。
而中国科研团队咬牙坚持十年，终于拿下技术突破，既彰显了中国创新实力，也给全球减排和能源治理送上新方案。
日本科学家：中国居然又攻克一世界性难题，连美国都无法研发！
甲烷，作为一种强效温室气体，其全球变暖潜力比二氧化碳高得多。
根据数据，甲烷在20年内的全球变暖潜力约为84-87倍，而在100年的时间尺度上，依然是二氧化碳的28-36倍。
因此，甲烷排放无疑是全球气候变化的“加速器”。
然而，甲烷不仅仅是环境问题的隐形杀手，它本身也是一种极具能源价值的化石燃料，能够替代煤炭和石油，为世界提供清洁能源。
在全球范围内，煤矿是甲烷泄漏和积聚的“重灾区”。
煤层中的甲烷浓度一旦达到2%-8%时，与空气混合后会形成极其危险的爆炸性气体。
每年，煤矿因瓦斯爆炸而发生的事故屡见不鲜，造成矿工伤亡和大量的财产损失。
矿工们下井前常常要通过检测仪器反复排查甲烷浓度，哪怕是一点点的火星，也可能引发灾难性后果。
更为棘手的是，甲烷的低浓度形式在空气中分布极为广泛，通常是仅占空气成分的几百分之一，这使得其捕获和有效利用变得异常困难。
现有的技术手段往往只能在较高浓度的甲烷中起作用，而对于低浓度甲烷的捕获，大多数技术无法实现高效且经济的分离。
因此，如何有效捕获并利用低浓度甲烷，既关乎环境安全，也关乎能源的高效利用，这成为了全球科研领域的一个巨大的难题。
在全球范围内，甲烷捕获技术的研究首先由美国发起。
作为世界科技强国，美国投入了数亿美元的资金，联合斯坦福大学、麻省理工学院等顶尖高校及科研机构，组建了专门的研发团队，还动用了包括埃克森美孚等能源巨头在内的企业资源。
美国的攻关团队一直被认为是最有可能攻克这一难题的力量，然而，结果却让人大跌眼镜，美国的科研团队最终因三重桎梏放弃了这一项目。
美国面临的第一个难题是技术瓶颈。低浓度甲烷的分离技术非常复杂，现有材料和工艺无法实现既高效又稳定的分离。
要在低浓度甲烷中精准分离出甲烷并不简单，分离的精度要求极高，任何一点误差都可能导致甲烷无法被有效捕获。
科研人员多次测试，然而每一次都因为分离精度不足而宣告失败。
其实美国面临的是巨大的成本压力。
高昂的研发投入和设备成本使得项目逐步失去经济可行性。
在尝试多次迭代后，科研人员发现，捕获甲烷的收益远远无法覆盖不断增加的成本，投入与产出之间的失衡，使得整个项目的可持续性受到质疑。
最后，长期的技术瓶颈和成本压力让美国团队失去了科研的耐心。
面对漫长的失败和不断试验的重复性，许多科研人员逐渐丧失了信心，项目陷入了停滞状态。
加上高压的资金与技术压力，团队成员不得不在“投入过高、前景不明”的评估下做出暂停项目的决策。
中国的坚守
与美国的半途而废形成鲜明对比，李晋平教授带领的中国科研团队在攻克低浓度甲烷捕获技术上，展示出了不同寻常的坚持与决心。
十年来，李晋平教授带领团队在简陋的实验室条件下，克服了种种困难，最终成功攻克了这一世界性难题。
李晋平团队的研究条件非常艰苦。
实验室设备老旧，研究经费严重不足，很多时候，团队成员只能自掏腰包购买实验材料，甚至有时要依赖个人积蓄继续支持研究。
然而，正是在这种艰苦的环境中，李晋平团队成员展现了坚韧不拔的精神与无畏的科研态度，才最终突破了技术难题。
为了攻克低浓度甲烷的分离技术，团队开始了漫长的沸石材料筛选工作。
天然沸石材料能够吸附气体，但其孔道不均匀，无法准确地分离甲烷与其他气体。
为了找到合适的材料，团队通过显微镜仔细观察每一种分子筛的结构，历经了200多种分子筛的筛选。
最终，他们从中找到了最适合的硅铝骨架，成功地将孔道大小调控到了0.5纳米。
这一精度的提升，使得甲烷能够被精确分离，而不影响其他气体的流动。
然而，技术突破并非终点，团队还面临着另一个难题，粉末状吸附剂容易堵塞设备。
为了解决这一问题，李晋平教授带领团队进行实地矿场测试，团队成员们深入潮湿、昏暗的矿道，长时间在恶劣环境中坚守，为实验数据的真实性提供保障。
在一轮又一轮的测试中，他们最终通过调整配方，将粉末吸附剂制成小颗粒，并成功解决了设备堵塞问题。
这一突破性的技术不仅让甲烷的捕获效率大大提升，还为煤矿安全作业提供了极大的保障。
2023年，李晋平团队成功将该技术应用于煤矿，启动了全国首个移动撬装式甲烷捕获发电装置。
这一装置的投用，标志着中国在甲烷捕获技术领域取得了标志性的进展，矿区的瓦斯爆炸事故率大幅下降，矿工的安全感也得到了显著提高。
结语
从美国的半途而废，到中国科研团队的坚持不懈，低浓度甲烷捕获技术的突破无疑是一次重大的科技成就。
中国科研团队用十年时间，从零起步，克服了重重困难，最终攻克了这一全球难题。
正是因为他们对科研的执着与坚定，中国不仅为国内的能源安全和环境保护做出了贡献，还为全球温室气体治理和能源高效利用提供了可借鉴的解决方案。
这项技术的成功应用不仅让中国在国际科研领域取得了重要地位，也为全球温室气体减排和能源安全提供了新的思路和方法。
正如李晋平教授所言：“别人做不到不代表我们不行。”
在全球科技竞争日益激烈的今天，这份中国科研精神将继续推动着科技创新，成为全球科技进步的坚实力量。- 新闻来源于其它媒体，内容不代表本站立场！
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