PrISMa通过结合材料科学、工程和经济分析的见解来预测新技术的有效性，从而彻底改变了碳捕获领域。

这个创新的平台不仅促进了碳捕获解决方案的发展，而且确保了它们的可持续性和经济可行性，有效地缩小了实验室研究和实际实施之间的差距。

减缓气候变化的影响已成为世界各国关注的焦点，各国和国际组织正在制定各种应对气候变化的战略。降低二氧化碳排放是首要任务，碳捕获技术是一个有前途的发展方向。

尽管如此，弥合研究和碳捕获解决方案的实际实施之间的差距，已经被证明是如此困难，它有一个真正的名字：“死亡之谷”。由于需要在整个过程中考虑到不同利益攸关方的观点和优先事项，这一挑战更加复杂。

利用PrISMa创新碳捕获技术

传统上，碳捕获技术的发展始于化学家设计材料和工程师开发工艺，而经济和环境影响的评估则在稍后进行。结果通常不是最优的，并且只会延迟实际解决方案的实现。

为了应对这一问题，洛桑联邦理工学院（EPFL）的Berend Smit和赫瑞瓦特大学（Heriot-Watt）的Susana Garcia领导的科学家，开发了“PrISMa（定制吸附剂材料的工艺信息设计）平台”：这是一种创新工具，通过从一开始就考虑到多个利益相关者的观点，无缝连接材料科学、过程设计、技术经济学和生命周期评估。

通过先进的模拟和机器学习，PrISMa可以确定最有效和可持续的解决方案，并预测新材料的性能，这使其成为应对气候变化的强大工具。

PrISMa关键绩效指标

PrISMa评估四个关键绩效指标（KPI）或“层”，以评估碳捕获材料从最初开发到实施为完整碳捕获工厂的可行性。

材料层：利用实验数据和分子模拟，该平台预测了潜在吸附材料的吸附性能。

工艺层：PrISMa计算工艺性能参数，如纯度、回收率和能量需求。

技术经济分析层：PrISMa评估碳捕获工厂的经济和技术可行性。

生命周期评估层：PrISMa评估工厂整个生命周期的环境影响，确保全面的可持续性。

现实世界的应用和预测能力

科学家们使用PrISMa比较了60多个现实世界的案例研究，在这些研究中，二氧化碳是用不同的技术从世界五个地区的不同来源捕获的。通过考虑多个利益相关者的观点，PrISMa帮助确定了最有效和可持续的解决方案。

Berend Smit说：“PrISMa平台的一个独特之处在于，它能够利用先进的模拟和机器学习来预测新材料的性能。这种创新的方法加速了高性能碳捕获材料的发现，超越了传统的试错方法。”

分子模拟增强预测能力

该平台集成了密度泛函理论（DFT）和分子模拟来预测工艺设计所需的材料性能。该团队在一家二氧化碳捕获厂测试了这种方法，考察了该厂运行30年的间接排放量，并将其与技术经济评估相结合，评估了该过程的成本。

Berend Smit说：“我们成功地在DFT水平上连接了电子的运动，以计算捕获工厂30年寿命内捕获的二氧化碳总量，以及成本。”

利益相关者洞察和新材料发现

PrISMa为不同的利益相关者提供了宝贵的见解，为工程师提供了设计最有效和最具成本效益的碳捕获过程的工具，并指导化学家提高材料性能的分子特性。

环境管理者可以获得对环境影响的全面评估，从而做出更明智的决策，而投资者则可以从详细的经济分析中受益，从而减少与投资新技术相关的风险和不确定性。

发现新材料

PrISMa可以加速发现用于碳捕获的高性能材料，超越传统的试错方法。它的交互工具允许用户探索超过1200种材料，了解成本，环境影响和技术性能之间的权衡。

这种综合的方法确保所选择的解决方案有效地捕获二氧化碳，同时最大限度地减少对整体环境的影响。

Berend Smit设想使用PrISMa的一种方式是发现金属有机框架（MOF），这是一种具有广泛应用（包括碳捕获）的多孔材料。他说：“我们的想法是，化学家可以上传其薄膜的晶体结构，然后该平台对这些材料进行各种捕获过程的排名。因此，即使是对碳捕获技术不了解的化学家，也可以获得关于哪种MBE表现最好以及原因的反馈。”

PrISMa可以加速碳捕获技术的发展，通过在研究过程的早期联合所有相关利益相关者，帮助实现净零排放。通过对材料和工艺进行全面评估，PrISMa能够做出更明智的决策，从而开发出更有效、更可持续的碳捕获解决方案。

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