▌47 万辆中国电动大巴带来的灵感
2023 年,中国公共交通网络拥有超过 47 万辆电动客车,每天在城市中运送乘客。这些大巴给了 AirJoule 意想不到的启发——这家公司想用一套系统,把风冷数据中心排出的废热“榨”出水来,再次利用。 AirJoule 首席执行官 Matt Jore 回忆:“我前一家公司曾与中国电池制造商宁德时代(CATL)合作,把我们的电机技术与他们的电池结合,开发了一套先进电驱动系统,如今已在中国各地的大巴上运行。过程中我们发现,在拥堵城市,90% 的路程都在走走停停,空调几乎一直满负荷,空调能耗可达正常行驶时的 7~8 倍。于是我们开始研究如何提高空调效率,也就有了今天的 AirJoule。” 虽然 AirJoule 的系统暂时不会装到公交车上,但它瞄准的是数据中心等大量产热的工业场景,声称可显著降低能耗。
▌MOF:金属有机框架的商用突破
AirJoule 设备的核心是金属有机框架(MOF)——一种多孔聚合物,具有极强吸附能力和巨大比表面积,理论上能精准“捕捉”水分子。MOF 已出现多年,但商业落地难在两个痛点: 激活 MOF 需要热量; 材料昂贵,曾高达每公斤 5,000 美元。 AirJoule 与化工巨头巴斯夫(BASF)合作,通过规模化生产把成本压到约 50 美元/公斤。对于第一个问题,AirJoule 把 MOF 吸附时产生的热量回收,用于水蒸气冷凝,实现“热中性”流程。 Jore 解释工作流程: • 暖空气进入设备,被分为“吸附腔”和“脱附腔”并行运行; • 吸附腔产生的热量直接送到脱附腔,腔体抽真空后,MOF 上的水分子被“拉”出; • 真空摆动压缩机将数万亿水蒸气分子抽出,轻微加压升温,使其冷凝成液态水。
▌水量与能耗
产水量取决于模块数量: • 单个模块日产 1,000 升蒸馏水; • 可按需模块化叠加。 这些水既可供数据中心冷却系统循环,也可输送给周边社区。 尽管号称“热中性”,AirJoule 仍产生少量废热。今年 3 月公布的测试显示,系统从空气中提取纯蒸馏水的能耗低于 160 Wh/L(瓦时每升)。 官方对比: • 冷媒系统:400–700 Wh/L; • 干燥剂系统:>1,300 Wh/L。 AirJoule 分别节能约 4 倍、8 倍。
▌技术来源与资本路径
技术原型出自美国华盛顿州里奇兰的太平洋西北国家实验室(PNNL)Pete McGrail 博士。疫情封锁期间,Jore 与 GE Vernova(通用能源业务拆分后的公司)团队在其蒙大拿车库相聚,把两家技术融合:“GE 的四位博士来了一周,周末我们就举杯庆祝,因为看到了希望。” 2024 年 3 月,Jore 的 Montana Technologies 与 GE Vernova 成立 50:50 合资公司;随后通过 SPAC 上市,募资 5,000 万美元;今年 4 月再获 1,500 万美元追加投资,GE Vernova 继续参投。尽管股价今年以来显著下跌,团队仍计划年内交付可展示的原型机。
▌落地场景:数据中心先行
文章首发后,AirJoule 宣布与一家“未具名的超大规模数据中心开发商”达成试点协议。Jore 指出: “过去 20 年,使用干燥剂吸水的公司没有像我们这样回收吸附热。 全球水危机,无论在美国西南还是全球南方,都不会由一家公司解决,且未来五年可能加剧。但 AirJoule 提供了独特方案: • 减少数据中心冷却用电; • 把大气变成可持续水源。 ‘数据中心圈现在都在谈缺电,而我们想说的是:全球最大的水库就在头顶——空气。AirJoule 让开采这座水库第一次成为真正合乎伦理与经济的方案。’”
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