Génération d'oxygène en plateau par VPSA dans le cadre de projets nationaux clés de R&D (NKPs), dirigée par PKU PIONEER, a passé l'examen de la première année

En avril 2025, le projet intitulé "Développement d'adsorbant et d'équipement de génération d'oxygène par VPSA à base de terres alcalines sur plateau", dirigé par PKU Pioneer, a réussi l'évaluation d'acceptation de la première année en tant que projet "Révéler la liste et prendre la tête" dans le cadre du programme national clé de R&D de la Chine, dans la catégorie "Matériaux fonctionnels et intelligents de haute performance".

Le programme national de recherche et développement clés (NKPs) est actuellement l'initiative de R&D la plus élevée de la Chine. Il se concentre principalement sur les projets de recherche d'intérêt public majeurs cruciaux pour l'économie nationale et les moyens de subsistance de la population, ainsi que sur les défis scientifiques et technologiques clés qui affectent la compétitivité industrielle de base, la capacité d'innovation globale autonome et la sécurité nationale, afin de surmonter les goulets d'étranglement technologiques dans les domaines clés du développement économique et social. Chaque projet clé est conçu pour couvrir toute la chaîne d'innovation, avec l'objectif ultime de réaliser à la fois des découvertes fondamentales révolutionnaires et des résultats pratiques et orientés vers l'application.

Pour renforcer l'application pratique des résultats d'innovation majeurs, le ministère de la Science et de la Technologie de la Chine a, pour la première fois en 2021, établi les projets "Révéler la liste et prendre la tête" dans le cadre du 14e programme national quinquennal de R&D clé. Mettant en évidence le rôle des utilisateurs finaux, ces projets se concentrent sur les tâches de recherche clés qui sont urgentes pour les stratégies nationales, ont des orientations d'application claires et ont des utilisateurs finaux clairement identifiés.

En mars 2023, le ministère a publié la liste des projets "Révéler la liste et prendre la tête" pour les matériaux fonctionnels et intelligents de haute performance, ciblant des solutions d'approvisionnement en oxygène à faible consommation d'énergie, rentables et hautement fiables pour les environnements extrêmes des régions de plateau de la Chine, afin de résoudre les défis liés aux équipements et systèmes de génération d'oxygène par adsorption à pression alternée sous vide (VPSA) adaptés aux conditions de haute altitude.

PKU Pioneer est l'une des premières entreprises en Chine à s'engager dans la recherche et le développement de la technologie de génération d'oxygène par VPSA et PSA. Elle a entrepris de multiples projets de génération d'oxygène industriel par VPSA de taille moyenne et grande dans les régions de plateau. En raison de l'air plus raréfié et de la teneur en oxygène plus faible dans les zones de haute altitude, atteindre des indicateurs de performance clés tels que la consommation d'énergie unitaire, la pureté du gaz oxygène produit et le débit pour les équipements VPSA est considérablement plus difficile que dans les régions de basse altitude.

Ce projet clé se concentrera sur la satisfaction des demandes en oxygène dans les environnements extrêmes des régions de plateau de la Chine. Il vise à développer des matériaux adsorbants d'oxygène rentables et efficaces à base de métaux alcalino-terreux, à découvrir les mécanismes de fonctionnement stable à long terme des adsorbants dans des conditions extrêmes, à étudier des processus dynamiquement ajustables et hautement efficaces, génération d'oxygène VPSA et à développer un système de génération d'oxygène par VPSA adapté aux environnements de haute altitude pour finalement réaliser des applications de démonstration. Cela nécessite que l'équipe de recherche ait une compréhension approfondie des défis techniques centraux des processus de génération d'oxygène par VPSA afin d'explorer davantage l'efficacité des adsorbants à base de métaux alcalino-terreux.

Usine d'oxygène VPSA à grande échelle construite par PKU Pioneer pour une fonderie de métaux sur le plateau Qinghai-Tibet

Après la publication de la liste des projets, le Centre de recherche et développement de haute technologie du ministère de la Science et de la Technologie a organisé des candidatures ouvertes, des examens par des experts et des défenses sur site pour le projet "Développement d'adsorbant et d'équipement de génération d'oxygène par VPSA à base de terres alcalines sur plateau". M. Tang Wei, directeur général de PKU Pioneer et chef de projet, a présenté lors de la réunion de défense. Son rapport a couvert le contexte et les objectifs de recherche du projet de génération d'oxygène par VPSA pour les régions de plateau, le contenu de la recherche, les innovations clés et les approches techniques, les résultats et avantages attendus, les forces et les bases de l'équipe de recherche, la division des tâches et le calendrier du projet, ainsi que la gestion organisationnelle et l'analyse des risques.

Après une évaluation minutieuse, en novembre 2023, le ministère de la Science et de la Technologie a sélectionné PKU Pioneer comme organisation chef de file du projet. Le projet est conjointement entrepris par l'Université du Qinghai, l'Université du Tibet, l'Institut de l'énergie propre du Shanxi de l'Université Tsinghua, l'Université de technologie chimique de Pékin, Beijing Gaoxin Huakang Technology Co., Ltd., et Hebei Tianchen New Material Technology Co., Ltd., pour mener des recherches de démonstration orientées vers l'application sur "Développement et production à grande échelle d'adsorbants générateurs d'oxygène à base de métaux alcalino-terreux à faible coût et haute efficacité", "Mécanisme de performance stable des adsorbants et processus efficaces de production d'oxygène par VPSA dans des conditions de plateau", "Intégration modulaire et stratégies de contrôle systématique pour les équipements de production d'oxygène par VPSA en plateau" et "Évaluation des performances et maintenance numérique-intelligente des unités de démonstration de production d'oxygène dans les régions de haute altitude".

Le projet de R&D de génération d'oxygène par VPSA en plateau a une durée de mise en œuvre de 3 ans. Il fera l'objet d'inspections sur site, d'évaluations par les utilisateurs finaux et d'évaluations par des tiers, et sera réalisé dans des scénarios d'application réels, avec un fort accent sur la participation des utilisateurs finaux pour déterminer le succès en fonction des résultats pratiques. En tant que composante clé de l'initiative "Matériaux fonctionnels et intelligents de haute performance" du programme national clé de R&D 2023, le projet dirigé par PKU Pioneer améliorera la compétitivité de base de l'industrie chinoise de séparation des gaz, renforcera les capacités globales d'innovation et fournira un modèle d'application pour les processus d'approvisionnement en oxygène dans les environnements de haute altitude et pauvres en oxygène. Le projet vise à fournir un approvisionnement en oxygène à moindre coût, à améliorer les conditions de vie et à soutenir les grandes initiatives d'intérêt public.

Les adsorbants auto-développés par PKU Pioneer, la conception spécialisée des équipements de séparation des gaz et le système de contrôle intelligent ont gagné la confiance des utilisateurs industriels dans le monde entier. En tant que fournisseur de premier plan mondial technologie de production d'oxygène VPSA et PSA dans les technologies de séparation des gaz, PKU Pioneer a fourni plus de 500 ensembles complets de systèmes de génération d'oxygène, d'hydrogène et de monoxyde de carbone pour diverses applications industrielles, notamment la sidérurgie, la métallurgie des non-ferreux, la production de verre et de fibre de verre, la fabrication de papier, le traitement chimique, etc. PKU Pioneer a également réalisé plusieurs percées nationales dans les technologies de génération d'oxygène par VPSA et de purification du CO par PSA. En tant que leader tant sur le plan technologique que dans la mise en œuvre de projets, PKU Pioneer continuera à contribuer aux objectifs stratégiques nationaux et à promouvoir le développement industriel durable grâce à des solutions avancées de séparation des gaz.