2023 年，中國公共交通網(wǎng)絡擁有超過 47 萬輛電動客車，每天在城市中運送乘客。這些大巴給了 AirJoule 意想不到的啟發(fā)——這家公司想用一套系統(tǒng)，把風冷數(shù)據(jù)中心排出的廢熱“榨”出水來，再次利用。

AirJoule 首席執(zhí)行官 Matt Jore 回憶：“我前一家公司曾與中國電池制造商寧德時代（CATL）合作，把我們的電機技術與他們的電池結合，開發(fā)了一套先進電驅(qū)動系統(tǒng)，如今已在中國各地的大巴上運行。過程中我們發(fā)現(xiàn)，在擁堵城市，90% 的路程都在走走停停，空調(diào)幾乎一直滿負荷，空調(diào)能耗可達正常行駛時的 7～8 倍。于是我們開始研究如何提高空調(diào)效率，也就有了今天的 AirJoule。”

雖然 AirJoule 的系統(tǒng)暫時不會裝到公交車上，但它瞄準的是數(shù)據(jù)中心等大量產(chǎn)熱的工業(yè)場景，聲稱可顯著降低能耗。

AirJoule 設備的核心是金屬有機框架（MOF）——一種多孔聚合物，具有極強吸附能力和巨大比表面積，理論上能精準“捕捉”水分子。MOF 已出現(xiàn)多年，但商業(yè)落地難在兩個痛點：

1. 激活 MOF 需要熱量；

2. 材料昂貴，曾高達每公斤 5,000 美元。

AirJoule 與化工巨頭巴斯夫（BASF）合作，通過規(guī)模化生產(chǎn)把成本壓到約 50 美元/公斤。對于第一個問題，AirJoule 把 MOF 吸附時產(chǎn)生的熱量回收，用于水蒸氣冷凝，實現(xiàn)“熱中性”流程。

Jore 解釋工作流程：

? 暖空氣進入設備，被分為“吸附腔”和“脫附腔”并行運行；

? 吸附腔產(chǎn)生的熱量直接送到脫附腔，腔體抽真空后，MOF 上的水分子被“拉”出；

? 真空擺動壓縮機將數(shù)萬億水蒸氣分子抽出，輕微加壓升溫，使其冷凝成液態(tài)水。

產(chǎn)水量取決于模塊數(shù)量：

? 單個模塊日產(chǎn) 1,000 升蒸餾水；

? 可按需模塊化疊加。

這些水既可供數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)循環(huán)，也可輸送給周邊社區(qū)。

盡管號稱“熱中性”，AirJoule 仍產(chǎn)生少量廢熱。今年 3 月公布的測試顯示，系統(tǒng)從空氣中提取純蒸餾水的能耗低于 160 Wh/L（瓦時每升）。

官方對比：

? 冷媒系統(tǒng)：400–700 Wh/L；

? 干燥劑系統(tǒng)：>1,300 Wh/L。

AirJoule 分別節(jié)能約 4 倍、8 倍。

技術原型出自美國華盛頓州里奇蘭的太平洋西北國家實驗室（PNNL）Pete McGrail 博士。疫情封鎖期間，Jore 與 GE Vernova（通用能源業(yè)務拆分后的公司）團隊在其蒙大拿車庫相聚，把兩家技術融合：“GE 的四位博士來了一周，周末我們就舉杯慶祝，因為看到了希望。”

2024 年 3 月，Jore 的 Montana Technologies 與 GE Vernova 成立 50:50 合資公司；隨后通過 SPAC 上市，募資 5,000 萬美元；今年 4 月再獲 1,500 萬美元追加投資，GE Vernova 繼續(xù)參投。盡管股價今年以來顯著下跌，團隊仍計劃年內(nèi)交付可展示的原型機。

文章首發(fā)后，AirJoule 宣布與一家“未具名的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心開發(fā)商”達成試點協(xié)議。Jore 指出：

“過去 20 年，使用干燥劑吸水的公司沒有像我們這樣回收吸附熱。

全球水危機，無論在美國西南還是全球南方，都不會由一家公司解決，且未來五年可能加劇。但 AirJoule 提供了獨特方案：

? 減少數(shù)據(jù)中心冷卻用電；

? 把大氣變成可持續(xù)水源。

‘數(shù)據(jù)中心圈現(xiàn)在都在談缺電，而我們想說的是：全球最大的水庫就在頭頂——空氣。AirJoule 讓開采這座水庫第一次成為真正合乎倫理與經(jīng)濟的方案。’”