世界首创二氧化碳发电-北极星电力新闻网

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从现在起，大约一年之内，两个不伦不类的集装箱将被安装在密西西比(Mississippi)克兰菲尔德大学(Cranfield)的田地里。这些集装箱内将安装涡轮机，设计进行发电，这种方式是以前从来没有做过的。如果初步测试顺利，这项技术有可能带来一种新的清洁国产能源，也是应对气候变化的一条新途径。

劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)科学家领导的研究小组，希望成为世界上利用二氧化碳从地热发电的第一家。他们还希望把二氧化碳永久存储在地下，这样就不会导致气候变化。

在今年夏季早些时候，这个小组已从能源部获得500万美元，用于设计和测试这项技术。

“这是把地热加热的二氧化碳转换成可用电力的第一个项目，”巴里-弗雷菲尔德(Barry Freifeld)说，他是伯克利实验室地球科学部的机械工程师，领导这项工作。

我们的想法是把二氧化碳注入地下三公里的沉积层，那里达125摄氏度。在这些条件下，二氧化碳进入超临界状态，这意味着，它具有液体和气体双重属性。

随后，这些二氧化碳将被引到地表，进入涡轮机，用热发电。下一步，它将绕回地下，并再次经过这一循环。随着时间的推移，其中的一些将永久被困在沉积物中。更多的二氧化碳会不断添加到系统中，以保持涡轮机旋转。

这项技术有助于抵消地质碳储存的成本，地质碳储存很有前途，是一项减缓气候变化的策略，需要捕获大型固定排放源的二氧化碳，把它泵人地下深处。这就可以在燃烧化石燃料时，不把温室气体释放到大气中。但它价格昂贵。

“碳储存需要大量的电力，需要大型泵和压缩机。我们也许能够兼做发电，以降低成本。”弗雷菲尔德说：

它还提供了一个新的方法来挖掘地热能，在干旱地区，这是一场攻坚战，因为那里每一滴水都有用途。十多年来，伯克利实验室和其他地方的科学家理论上认为，超临界二氧化碳可以用来代替水。他们的研究表明，要采集地下热量，超临界二氧化碳比水更好。但到现在为止，没有人试图去做过。

在项目的第一阶段，俄亥俄州(Ohio)艾克竣电力系统公司(Echogen Power Systems)设计的涡轮机，可以处理“脏”的超临界二氧化碳，这些二氧化碳充满碳氢化合物和水，都是在地下传输中累积的。得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的科学家将分析这一过程的环境影响，他们是从其整个使用寿命进行分析。

伯克利实验室的科学家将利用数值模型来预测，随着时间的推移，这一储库将如何演变，因为越来越多的二氧化碳会流过它。他们还将确定，配合使用储库模型和艾克竣公司的涡轮机模型，可以从二氧化碳发多少电。

在第二阶段，这一小组将制造和测试涡轮机。如果顺利，他们将在初步测试中运行，就在东南地区碳封存合营公司(Southeast Regional Carbon Sequestration Partnership)的克兰菲尔德大学场地进行，那里，能源部资助的二氧化碳入注项目，2009年以来就一直在进行。这一场地三公里深的储库，证明是碳封存的理想场所。测试所需的基础设施大都已经到位，包括入注和生产井。二氧化碳将从管道流出，管道经营者是得克萨斯州的登布里资源公司(Denbury Resources)。

要说这种技术在美国可以发多少电，还为时过早。这取决于碳捕获和储存运营的规模，以及深部储库的有效性，这些储库可加热和储存二氧化碳。

这项技术还可以利用传统地热能源的一个共同问题。注入这些系统中的水，有5%至10%在流过孔隙时损失了。在这种情况下，必须补充更多的水，也许要用很少有备用的市政水源。

“但我们真正想困住一些二氧化碳，”弗雷菲尔德说。“我们的方法依赖这种逐渐丧失，作为一条途径，把电厂的二氧化碳存储在地下，而不是排放到大气中。我们计划的示范项目是第一次尝试，要证明我们可以减轻温室气体引起的气候变化，同时利用地热能源生产清洁的基荷电力。”

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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