用二氧化碳（tàn）來產生能量：突破性（xìng）零排放（fàng）發電站測試開始

      在得到了（le）1億4000萬美元的投資後，NET Power公司在2016年（nián）3月（yuè）開始建設這個設計產（chǎn）能為25兆瓦的發電站，並於去年（nián）竣工。現在這個發電站正在對燃燒室進行一係列測試——該燃燒室由（yóu）日本工業巨頭東芝公司建造，是獨一無（wú）二的設備，它將為整個發電（diàn）站提供能量（liàng）。如果測試按計劃（huá）進（jìn）行的話，NET Power將會在年末連接渦（wō）輪（lún）和燃燒（shāo）室，屆時（shí）發（fā）電廠正式投入發電。

      工作人員（yuán）表示，最近的（de）測試都十（shí）分順利。“我們都很樂觀”，化學工程師、該設備的主要設計者Rodney Allam說。Allam現在是8 Rivers科技公司的（de）合作夥（huǒ）伴，這個公司以及伊利諾（nuò）伊州芝加哥市的（de）主要供電商Exelon和德克薩斯州休斯頓市的能（néng）源服務公（gōng）司McDermott International共（gòng）同擁有NET Power。

      La Porte發電站和普通的（de）發電站的不同之處在於它核心的二氧化碳循環。通常情況下，發電站燃燒（shāo）化石燃料來產生推動渦輪的（de）水蒸氣，並排放出燃燒的產物二氧化碳（tàn）。

      NET Power發電站的設計恰恰相（xiàng）反——推動渦輪（lún）的（de）不是水（shuǐ）蒸氣，而是加熱加壓的二氧（yǎng）化碳氣（qì）體。在發電（diàn）過（guò）程的第一（yī）步中，整個係統會被注滿二氧化碳；就像傳統發電中水被加熱成水蒸汽一樣，係統內的二氧（yǎng）化碳也會被加熱以提供驅動渦輪的動力。

      接著（zhe），燃燒室中天（tiān）然氣和氧氣的混合物會被點燃——這些氣體都（dōu）是由另一個獨立的設備從大氣中直接提取的。天（tiān）然氣和氧氣的燃燒不僅會加熱管（guǎn）道中的二氧化碳來轉動渦輪，還生成了新的二氧（yǎng）化碳——這些額外的二氧化碳會被吸走（zǒu）以平衡整個係統中氣體的含量。

能源經濟

       因（yīn）此，這個新型發電站的產物是純二氧化碳氣體——它可（kě）以被可控地填埋、導（dǎo）入管道，而不（bú）是排入大（dà）氣層中。這讓它比（bǐ）使（shǐ）用現有技術，從傳統發電站排（pái）放的廢氣中抽取二氧化碳更有優勢；後者不僅使得發（fā）電成本更（gèng）高，還會減少大約20%的（de）產電能。

      Allam表（biǎo）示（shì），如果一切順利的話，NET Power的技術能做到像傳統火力發電站（zhàn）一樣便宜、高（gāo）效（xiào）地發電，並（bìng）且還有其他獲利途徑。比如說，石油公司可以將從這個發電站購買多餘的二氧化碳注（zhù）入油井中以增加產（chǎn）油量。NET Power還可以出售發電（diàn）站的空氣分離設備，從大氣中分離出（chū）的氮氣和氬氣（qì）。

      在傳統火電站中，休斯頓的一（yī）個煤炭（tàn）火（huǒ）力（lì）發電站已（yǐ）經配備了捕獲排放氣體中二氧（yǎng）化碳的技術，並且也已經將收集的二氧（yǎng）化碳（tàn）銷售到附近的油田中了。這個設施（shī）由斥資（zī）10億的Petra Nova項目在2017年1月完成；它使用了一種胺類溶劑來吸收排放氣體中的二氧化碳。這項技術可以吸收每個發電單元氣（qì）體排放（fàng）量三分之（zhī）一的二氧化碳，每年最多可以吸收10萬噸二氧化碳。

     但萊斯大（dà）學（休斯頓市）的大氣科學家Daniel Cohan透露，這個（gè）NRG能源（普林斯頓市，新澤西州）和JX日本油氣勘探公司（東京）的聯合項目其實依賴著美國能源部1億9千萬美元的資金和額（é）外的油田收入才能獲利。而與之相（xiàng）對的是，NET Power聲明他們的二氧化碳發電（diàn）廠項目在出售多餘的二氧化（huà）碳之前就能獲利。“如果這個發電站按照（zhào）他們的設想運行的話，（巨大的（de）好處）會讓你懷疑為什麽（me）還要繼續建造傳統的發電站”，Cohan說，“但這項新技術還有很多不確定性。”

障礙在（zài）前（qián）方

      對於這個發電（diàn）站（zhàn）來說，最（zuì）主要的挑戰之一是（shì）如何保證（zhèng）氧（yǎng）氣和甲烷能在二氧化碳（tàn）的存在下完全（quán）燃燒——畢竟，二氧化碳通常的作用是滅火（huǒ）。目前來說，NET Power解決這個問題的進度已經比原計（jì）劃延遲幾個月了；但項（xiàng）目負責人說延遲的原因是東（dōng）芝公司決（jué）定在發電廠所在地測試燃燒室，而不是把燃燒室送到（dào）一個（gè）獨立的測試設備上進行測（cè）試，因此需要在完成建設的發電廠上安裝和重新配置相關的設（shè）備。

     “當發電廠投產發電之後，NET Power的工程師（shī）也麵（miàn）臨著保證發電站按設計效率發電的挑戰”，Howard Herzog表示。Howard在麻省理工學院研究二氧化碳的捕獲和封（fēng）存課題。

      NET Power的工作人員表示他（tā）們會利用最近擴大的美國政府稅收抵免政（zhèng）策來發展他（tā）們的二氧化碳捕獲和儲存項目；他們計劃2021年投產一個300兆（zhào）瓦的發（fā）電站。但（dàn）Bill Brown，該公司的首席執行官，表示公司並不依賴政府的補貼，並且已經（jīng）在國外尋找潛在的客戶和製造商了。該公司也（yě）在留意二氧化碳的（de）潛在市場——二氧化碳將變成一種便宜的化學原料。

       “我們不依賴政策環境來計劃（huá）公司的發展”，Brown說，“我（wǒ）們依靠的是（shì）科學技術。”

來源於：環球科學（xué）；作者（zhě）：Jeff Tollefson