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納米二氧化硅氣凝膠的現代化新機遇

現代化納米二氧化硅氣凝膠的新機遇。在中科院國家納米中心,見到這位剛從新疆克拉瑪依油田回來的創業者趙峰。講到新材料在油田開采現場試驗,他眉飛色舞,掩飾不住內心的歡喜。

        使用公司與中科院一起開發的他創始的新材料,已經在克拉瑪依油田稠油開采運輸蒸汽的管道中運用。現場的測試表明,相比傳統材料,二氧化硅氣凝膠的保溫層厚度僅有一半,每公里每年可以節約25萬元,頗具經濟性。

        之所以用在工業領域,趙峰稱,工業領域的收益較好,而且國內優質原油資源越來越少,各大油田都在開采稠油。二氧化硅氣凝膠的應用領域很廣泛,工業管線之外在民用領域也可以大力推廣。

        新材料的節能魅力

        所謂稠油,通俗來說是比較黏稠,大多數情況下原始狀態是堅硬如石頭的存在。開采過程中,需要用高溫蒸汽通過井口注入,融化稠油后抽出地面。

        開采所需高溫蒸汽由井口附近的鍋爐集中產生,然后通過管道運至現場。高溫蒸汽在運輸過程中要避免降溫造成損失,包括經濟損失和熱量損失。

        傳統上,在運輸管道上包裹著厚厚的硅酸鹽瓦,厚度是二氧化硅氣凝膠氈子的兩倍。傳統材料是瓦狀固體,非常笨重,接合處鏈接不緊密,一般每隔五年就更換一次。新材料更耐用,在絕熱性能上也更勝一籌。

        納米二氧化硅氣凝膠并不是新鮮物,國外航空領域早在上世紀30年代起就有應用,但成本居高不下。國內納米二氧化硅氣凝膠技術以前受制于技術和工藝,無法量產。博天子睿和中科院合作推動的技術在保溫和超大容量二氧化碳超臨界萃取干燥領域實現突破。

        運用這兩項技術開出氣凝膠保溫板和二氧化碳超臨界萃取干燥設備,可以推動二氧化硅氣凝膠保溫板的產業化和規模化生產。目前國產氣凝膠剛剛起步,年產量在數百噸,售價40萬~70萬元/噸,進口價格15萬美元/噸。運用新技術的原材料成本僅為國外價格的10%到15%,性價比高。

        氣凝膠技術是納米二氧化硅氣凝膠保溫技術的基礎技術支撐。氣凝膠,又稱為干凝膠。當凝膠脫去大部分溶劑,使凝膠中液體含量比固體含量少得多,或凝膠的空間網狀結構中充滿的介質是氣體,外表呈固體狀,這即為干凝膠,也稱為氣凝膠。

        氣凝膠獨特的結構決定了其具有極低的熱導率,常溫下可以低至0.013W/(m·K),比空氣的導熱系數還低。

        趙峰對本報記者分析說,這項研究實現的突破,使得新材料制成的保溫板,可以在零下40攝氏度到600攝氏度中間絕熱性能較好。超臨界萃取技術還能用在醫藥、化妝品等諸多領域。

        新技術應用領域廣

        工業領域市場的市場規模正在成長,以克拉瑪依稠油開采為例,為稠油開采改造設備投資8億元,其中近2億元預算用于管道的保溫材料改造。

        趙峰認為,工業領域的保溫是新市場,是增量空間,對原有利益鏈條影響不大,而且工業市場可以證明其材料的先進性。

        對于能源領域要和國企打交道,包括趙峰在內的人都認為,目前這一新材料領域成本只有國外同類產品的六分之一,性價比較高,可以幫企業真正解決問題,合作前景非常好。

        但對于未來,也希望能和國企合作,共同推廣這一項技術。這一新材料應用于民用市場,潛力更加無限。這一領域,博天子睿和合作方中科院希望通過出售工藝包、技術實現量產。

        相應產品可應用于民用的外墻保溫,玻璃(905,6.00,0.67%)保溫,工業使用的管道保溫,特種行業的超高保溫絕熱領域,軍事及航天領域方面的特殊要求絕熱保溫領域等。

        建筑幕墻是一個巨大的市場,以北京為例,目前有大概1億平方米建筑面積,折合5000萬平方米面積需保溫,以每平方米180元的成本計算,就是90億元的市場空間。

        絕熱和防火相關,采用新材料的保溫材料可以有效防止火災,提高建筑節能效率。頻頻出現的大型建筑火災可以有效防止。

        建筑節能分散,改造涉及部門眾多,但本報記者了解,即使如此,建筑用能占到總體能源消耗40%~50%的情況,依然吸引眾多企業參與。不過,建筑節能領域的產品也非常分散。打開市場不是只靠技術出眾,需要多方面支持。

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