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美國能源部（DOE）化石能源辦公室（Fossil Energy Office）投資400萬美元聯(lián)邦資金，用于四個國家實驗室主導的研究和開發(fā)項目，以確定通過空氣分離生產(chǎn)氧氣的新概念和新技術，用于靈活、模塊化的氣化系統(tǒng)。

這些項目得到了國家實驗室研究的支持：2018年6月發(fā)布的“用于生產(chǎn)氧氣的先進空氣分離概念和技術支持”。目標是開發(fā)空氣分離技術，用于先進的基于化石能源的模塊化能源系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將在實現(xiàn)具有成本競爭力、接近零排放的煤基發(fā)電方面取得進展。開發(fā)的空氣分離技術最終可應用于煤炭、小型（1-5 MWe）模塊化氣化發(fā)電廠。

美國國家能源技術實驗室（NETL）是美國能源部下屬的一個多功能實驗室，其研究重點反映了美國乃至全球在能源領域的前沿技術和發(fā)展方向，其將負責研究和開發(fā)項目的管理，具體如下：

“使用新型混合基質膜從空氣中進行高級氧氣分離”—— 愛達荷國家實驗室（Idaho Falls, ID）打算創(chuàng)造一種耐用、高性能的膜材料，利用氧氣/氮氣顯著推進現(xiàn)有技術－選擇性聚合物材料，通過包含化學可定制且耐用的納米顆粒，最大限度地減少或消除其性能損失。

“高選擇性和高通量碳分子篩基于中空纖維膜的模塊化空分裝置，用于生產(chǎn)高純度氧氣”—— 洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos,NM）打算開發(fā)和論證一種模塊化空氣分離裝置，使用具有氧氣/氮氣選擇性的新型膜來生產(chǎn)高純度氧氣。該設計將進行優(yōu)化，以最大限度地減少壓縮/真空需求和能量損失，從而實現(xiàn)節(jié)能模塊化空分裝置與模塊化1-5MWe氣化系統(tǒng)集成。

“用于高效空氣分離的磁熱氧氣液化系統(tǒng)”—— 太平洋西北國家實驗室（Richland, WA）的目標是探索磁熱技術替代壓縮強度高的低溫空分裝置的可行性。一旦論證了技術的可行性，將進行技術經(jīng)濟分析，以驗證經(jīng)濟可行性。

“通過混合導電雙相技術實現(xiàn)壓力驅動氧氣分離”—— 太平洋西北國家實驗室（Richland, WA）計劃開發(fā)一種模塊化空分裝置，使用一種沉積在多孔支架上的薄混合導電兩相復合材料，每天可產(chǎn)生10噸氧氣，以最大限度地使氧氣通過膜的滲透性最大化。

美國能源部化石能源辦公室資助研究和發(fā)展項目，以降低先進化石能源技術的風險和成本，進一步促進國家化石資源的可持續(xù)利用。