NET Power公司在德克薩（sà）斯州休斯頓市的一個示（shì）例發電站使用（yòng）了二氧（yǎng）化碳來驅動（dòng）發電機的渦輪。圖片來源：Courtesy of NET Power and McDermott.
在（zài）得到了（le）1億4000萬美元（yuán）的（de）投資後，NET Power公司（sī）在2016年3月開始建設這個設計產能為25兆瓦的發電站，並於去年竣工。現在這個發電站正在對燃燒室進行一係列（liè）測試——該燃燒室由日本工業巨頭東（dōng）芝公司建造，是獨一無二的（de）設（shè）備，它將為整個（gè）發電站提供（gòng）能（néng）量。如果測（cè）試按計劃進行的話，NET Power將會在年末連接渦輪和燃燒（shāo）室，屆時發電廠正式投入發電。
工作人員表示，最近的測試都（dōu）十分順利。“我們都很樂觀”，化學工程師（shī）、該設備的主要設計者Rodney Allam說。Allam現在是8 Rivers科技公司的合作夥伴，這個公司以及伊利諾伊州芝加哥市的主要供電商Exelon和德克薩斯州休斯頓市的能源服（fú）務公司McDermott International共同擁有NET Power。
La Porte發電站和普通的發（fā）電站的不同之處在於（yú）它核心（xīn）的二氧化碳循環。通常情況下，發電站燃燒化石燃（rán）料來（lái）產生推動渦輪的水蒸氣，並排放出燃燒的產物二氧化碳。
NET Power發電站的設計恰恰相反——推動渦（wō）輪的不是水蒸氣，而是加熱加壓（yā）的二氧化碳氣體。在發電過程的第一步中，整個係統會被注滿二氧化碳；就像傳統發電中水被加熱成（chéng）水蒸汽一樣，係統內（nèi）的二氧化碳也會被（bèi）加熱以（yǐ）提供驅動渦輪的動力。
接著，燃燒室中51吃瓜网和氧氣的混合物會被點燃——這些氣體都是由另一個獨立的設備從大氣（qì）中直接提取的。51吃瓜网和氧氣（qì）的燃燒不僅會加熱（rè）管道中（zhōng）的二氧化碳來轉動渦輪，還生成了新的二氧化碳——這些額外的二氧化碳會被吸走以平衡整個係統中氣體的含量。
能源經濟
因此，這個新（xīn）型發（fā）電站的產物是純二氧化碳氣體——它可（kě）以被（bèi）可控地填（tián）埋、導入管（guǎn）道，而不是排入大氣層中。這讓它比使用現有技（jì）術，從傳統發電（diàn）站排放的廢氣中抽取二氧化碳更有優勢；後者不僅使得發電成本更高（gāo），還會減（jiǎn）少大約20%的產電能。
Allam表示，如果（guǒ）一切順利（lì）的話，NET Power的技術能做到（dào）像傳統火力發電站一樣便宜、高效地發電，並且還有其他獲利途徑。比如（rú）說，石油公司可以將從這個發電（diàn）站購（gòu）買（mǎi）多餘的二氧化碳（tàn）注入油井中（zhōng）以（yǐ）增加產油量。NET Power還可以（yǐ）出售發電站的空氣分離設備，從大氣中分離出的氮氣和氬氣。
在傳統火（huǒ）電站中，休斯頓的（de）一個煤炭（tàn）火力發電站已經配備了捕獲排放氣體中二氧化碳的技術，並且也已經將收集的二氧化碳銷售到附近的油田中了。這個設施由斥資10億（yì）的Petra Nova項目在2017年（nián）1月完成；它（tā）使（shǐ）用了一種（zhǒng）胺類溶劑（jì）來吸收排放氣體中的二氧化碳。這項技術可以吸收（shōu）每個發電單元氣體排放量三分之一的二氧化碳，每年最多可以吸收（shōu）10萬噸二氧化碳。
但萊斯大學（休斯（sī）頓市）的大氣科學家Daniel Cohan透露，這個NRG能源（普林斯頓市（shì），新澤西州）和JX日本（běn）油氣勘探（tàn）公（gōng）司（東京）的（de）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外的油田收入才能獲利。而與之相對的是，NET Power聲明他們的二氧化碳發電廠項目在出售多餘的二氧化碳之前（qián）就能獲利。“如果這個發電站（zhàn）按照（zhào）他們的設想運行的話，（巨大的好（hǎo）處）會讓你懷疑為什麽還要繼（jì）續建造傳統的發電站（zhàn）”，Cohan說，“但這項新（xīn）技術還（hái）有很多不確定性。”
障礙在前方
對於這個發（fā）電站來說，最主要的挑戰之一（yī）是如何保證氧氣和甲烷能在二氧化碳的存在下完全燃燒——畢竟，二氧化碳（tàn）通常的作用是滅火。目前來說，NET Power解（jiě）決這（zhè）個問題的進度已經比原計（jì）劃延遲（chí）幾個月了；但項目負責人說延遲的原因是東芝公司決定在發電廠所在地測試燃燒室，而不是把燃（rán）燒室送到（dào）一個獨立的測試設備上（shàng）進行測試，因此需（xū）要在完成建設的發電廠上安裝和重新配置相關的設備。
“當發電廠投產發電之後，NET Power的工程（chéng）師也麵臨著保（bǎo）證（zhèng）發電（diàn）站按設計效率發電（diàn）的挑戰”，Howard Herzog表示。Howard在麻省理工學院（yuàn）研究二氧（yǎng）化碳的捕獲和封存課題。
NET Power的（de）工作人員表示他們會（huì）利用最近擴大（dà）的美國政府稅收抵免政策來發展他們的二氧化碳捕獲和儲（chǔ）存項目；他們計劃（huá）2021年投（tóu）產一個300兆瓦的發電站。但Bill Brown，該公司的首（shǒu）席執行官，表示公司並不依賴政府的補貼，並且已經在國外尋找潛在的客戶和製造商了。該公（gōng）司也在留意（yì）二氧化碳的潛在市場——二氧化碳將變成一種便宜的（de）化學原料（liào）。
“我們不依賴政策環境來計劃公司的發展”，Brown說，“我們依靠的是科學技術。”
來源於：環球科學
作者：Jeff Tollefson
