1. 痛點問題
過氧化氫(H2O2)是全球100種最重要的化學品之一,年產量約為550萬噸,被廣泛應用于紡織印染的漂白、有機合成、水處理、清潔消毒等各個領域。然而,95%以上的H2O2是通過蒽醌法生產的,該方法具有高污染和高碳排放量的缺陷,不符合雙碳背景下化工品生產的發展趨勢。此外,大于8%濃度的H2O2被定義為危險化學品,在運輸、倉儲和使用過程中均受到較大的限制。H2O2原位現場生產技術的缺失,導致在H2O2使用量比例相對較小的水處理和清潔消毒領域,客戶會優先選擇其他高能耗或高暴露風險的技術或試劑來代替H2O2的使用。
在后疫情時代,化學消毒劑產業迎來前所未有的商機,我國醫療市場對消毒劑的需求依舊保持高增長勢頭。然而目前在消費端如英國的滴露,以及藍月亮、威露士等,各自系列化產品的出現對國內市場造成了很大的沖擊,而傳統的84消毒液等含氯消毒劑一旦高濃度、高劑量使用或長期暴露,可刺激口腔、眼、鼻、呼吸道、肺部等,并致使這些組織和器官受損,而對于酒精消毒液而言不適合大范圍噴灑,這些都是目前國內消毒劑難以在家用日化領域進一步推廣的最大障礙。此外,由于氯化合物和工業乙醇對于環境有一定的污染,受到近年來趨嚴的環保政策的影響產能難以進一步擴大。面對各種新型消毒劑的異軍突起,作為傳統的消殺產品的技術革新勢在必行,突破現有的技術壁壘,做到穩定、長效且環保,是消毒液市場一個未來重要的發展趨勢。
2. 解決方案
電化學氧還原合成過氧化氫技術僅使用空氣和水,可在應用現場,在電化學作用下靈活可控地直接合成H2O2,可減少至少70%的碳排放,且H2O2分解產物僅為水和氧氣,無二次污染,對人體不產生健康影響。
預期產品為工業級的H2O2發生器(公斤級產量)和家用級的H2O2發生模塊。其中,工業級的H2O2發生器可單獨使用,家用級的H2O2發生模塊可配備在洗衣機、冰箱、洗地機、空氣消毒機、空調等多種家用電器中使用,可利用空氣和水原位合成醫療、食品級高純度過氧化氫溶液,用于消毒清潔和改善家居環境等目的。
圖1 工業級H2O2 發生器
圖2 家用級H2O2發生模塊
項目產品可應用在目前所有對H2O2有使用需求的領域,全球現有約550萬噸每年的使用量?,F階段,團隊重點將在水處理和家用清潔消毒領域進行拓展。而在在水處理過程中H2O2的使用量約占10%。
在家用清潔消毒領域,本項目產品模塊可與多種家用電器進行結合,按照國內2022年洗衣機、空氣消毒機、空調、冰箱、智能馬桶、洗碗機的銷售量計算,假設其中有10%的產品使用本項目的H2O2發生模塊。
目前該技術已在清華蘇州環境創新研究院進行轉化,并孵化了“蘇州清氧環境科技有限公司”進行商業化運作。
目前該技術在國內外均未有成熟的產品和應用,競爭優勢明顯。
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