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2018年2月21日下午,《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)2018年全球十大突破性技术”正式揭晓。
作为全球最为著名的技术榜单之一,《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术具备极大的全球影响力和权威性,至今已经举办了超过17年。每年上榜的技术,有的已经在现实中得以应用,有的还尚需假以时日,但它们的重要性都毋庸讳言,有的会对我们未来的经济政治生活产生重大影响,有的甚至会彻底改变整个社会面貌。
2018 年《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术榜单
请注意:在这十大突破技术中,竟有一项与我们能源相关!
零碳排放天然气发电 Zero-carbon natural gas
入选理由:一种针对天然气发电厂的新工程学方法,将二氧化碳回收再利用
技术突破:一家发电厂能够以廉价高效的方式捕捉天然气燃烧释放的碳元素,避免了温室气体的排放
重大意义:天然气发电为美国提供了近 32% 的电力,其碳排放量也达到电力部门总碳排放量的 30%
主要研究者:8 RiversCapital、Exelon 电力公司、CB&I等
成熟期:3-5 年
在未来相当一段时间内,天然气可能被作为发电的主要能源。现在,天然气发出的电占美国总发电量的 30%, 全世界发电量的 22%。天然气虽然比煤炭清洁得多,仍造成了大量的碳排放。
在美国炼油工业区的中心休斯顿城外出现了一家前沿发电厂,他们正在测试一项可以实现清洁天然气的技术。这家公司拥有 50 兆瓦特的项目,他们就是 Net Power。该公司相信,他们能捕获天然气发电过程中释放的所有二氧化碳,同时又能够以低廉的成本发电,至少和标准天然气发电厂的成本相同。
如果此举真的可以实现,就意味着从此就可以以合理的价格从化石燃料中获得零碳能源。这样的天然气发电必会改善能源供给的局面,因为它既不像核能那样成本高企(以及可能的安全问题以及核废料处理后遗症),也不像可再生能源那样供给不稳。
Net Power 公司是 8 Rivers Capital、Exelon 电力公司以及 CB&I 能源公司合作的产物。这家公司的发电厂已经在试运行且开始了初始测试,他们打算在未来几个月内就公布初次评估的结果。
这家发电厂将燃烧天然气产生的二氧化碳放置到高压高温的环境中,并用合成的超临界二氧化碳作为“工质”,驱动一个特制的涡轮机。其中,大部分的二氧化碳都能被不断地再利用,剩下不能利用的可以用一种低成本的方式捕获。
降低成本的关键在于出售部分二氧化碳。目前二氧化碳主要用于协助开采原油。这个市场容量有限,也并不环保。然而最终 Net Power 希望其他行业对二氧化碳的需求能够增加,比如水泥制造业、塑料制造业及其他碳基材料行业。
Net Power 的科技并不能解决天然气带来的所有问题,尤其是开采方面的问题,但是只要我们还在使用天然气,就应该让天然气变的更清洁。在正在发展的所有清洁能源技术中, Net Power 的技术是最有远见的技术之一,它向我们展示的是一个真真切切的可减少碳排放的新突破。
专业解读
中国科学院山西煤炭化学研究所副研究员陈成猛:中国目前天然气约占总电力供应量的 3%,到 2020 年预计将占 6.7%。为使以天然气和煤炭等为主要燃料的火电厂更清洁环保,在现有技术体系通常是进一步增设 CO2 吸附、脱硫脱硝、降灰等环保装置来实现。
然而,这些手段大都是补救性质的,会增加发电成本和能耗,降低经济效益。Net Power 公司则不然,在天然气发电领域,他们选择了源头创新,彻底摒弃传统的以水蒸气为工质的热能循环过程,选用全新的以高压高温超临界 CO2 为介质的 Allam 循环过程。这样就从本质上解决了 CO2 排放和 NOx 污染的问题,且回收的 CO2 还变废为宝,可应用于采油或作为化工原材料等利用。
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