211service.com
Potencialus anglies dioksido surinkimo žaidimo keitiklis artėja prie pabaigos
Grynoji galia
Mažoje sklype tarp Hiustono ir Persijos įlankos pakrantės, pramoninėje zonoje, kurioje gausu naftos chemijos gamyklų ir dujotiekių, mažai žinoma įmonė baigia statyti demonstracinę elektrinę, kuri galėtų būti tikras energijos proveržis.
Jei jis veiks taip, kaip tikėtasi, 140 mln. USD vertės 50 megavatų gamtinių dujų jėgainė „Net Power“ efektyviai surinks visą pagamintą anglies dioksidą be žymiai didesnių sąnaudų, iš dalies pasikliaudama pačiomis šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis, kad suktų elektrą gaminančią turbiną. Ši technologija leistų sukurti naujos kartos jėgaines, tiekiančias švarią energiją be branduolinės energijos plėtros rizikos (žr. „Toshiba“ branduolinio verslo žlugimas pasmerkia naują statybą JAV), geografinių hidroelektrinių apribojimų ar saulės ir vėjo energijos pertrūkių problemų. Svarbiausia, kad būsimos tokio tipo gamyklos taip pat galėtų pasikliauti gausiu pigių gamtinių dujų tiekimu šalyje.
Jei viskas bus taip, kaip reklamuojama, tai gali būti tikras žaidimo pakeitimas, sako Jesse Jenkinsas, MIT Energy Initiative tyrėjas.
Žinoma, kelias į anglies dioksido surinkimą yra nusėtas kur kas daugiau nesėkmių nei sėkmės , įskaitant „Southern Company“ neseniai apleistas „Kemper“ kelių milijardų dolerių švarios anglies pastangas Misisipėje. Taigi, kol „Net Power“ nebus pradėtas naudoti, bus neįmanoma pasakyti, ar jis tikrai gali veikti taip efektyviai, pigiai ir patikimai, kaip tikėtasi. Tačiau ankstyvas pagrindinis išbandymas sparčiai artėja, o pirmasis gaisras numatytas lapkričio pabaigoje arba gruodžio pradžioje. (Dėl uragano Harvey teritoriją aplink teritoriją užliejo potvynis, tačiau nuo antradienio pats objektas buvo nusausintas, kaip suprojektuotas, ir liko nepažeistas.)
Dauguma anglies ar gamtinių dujų jėgainių dirba degindamos iškastinį kurą, kad vanduo virstų garais, o tai paverčia turbiną, gaminančią elektrą. Šilumos perteklius ir šiltnamio efektą sukeliančios dujos pasišalina kaip proceso šalutiniai produktai. Dauguma bandymų surinkti anglies dioksidą iki šiol buvo priveržti valymo žingsnį ant galinės sistemos dalies, o tai iš esmės padidina išlaidas.
Net Power vamzdžių, rezervuarų, kompresorių ir siurblių labirintas 1,5 akrų teritorijoje La Porte, Teksase, naudoja vadinamąjį Allamo ciklą. Be kitų skirtumų, jis pašalina garų ciklą, pakeisdamas vandenį superkritiniu anglies dioksidu. Šioje būsenoje, pasiekiamoje esant dideliam karščiui ir slėgiui, anglies dioksidas įgauna ir skysčio, ir dujų savybes. Procesą pirmiausia sukūrė britų chemijos inžinierius ir išradėjas Rodney Allamas, dabar „8 Rivers Capital“ partneris ir vyriausiasis technologas. Grynoji galia yra a bendradarbiavimą tarp Durhamo (JAV) įsikūrusios technologijų investicijų ir plėtros įmonės, gamyklos operatoriaus „Exelon Generation“ ir energetikos statybos įmonės CB&I.
Ciklas veikia taip: gamyklos operatoriai iš pradžių tiekia gryną deguonį, anglies dioksidą ir gamtines dujas į degimo kamerą, kuri uždega dujas. Pagrindiniai šio proceso šalutiniai produktai yra karštas vanduo ir daug superkritinio CO₂, kuris veikia kaip efektyvus darbinis skystis varant gretimą turbiną. Savo ruožtu anglies dioksidas praeina per daugybę kompresorių, siurblių ir šilumokaičių, kurie padeda atgauti kuo daugiau šilumos ir grąžinti anglies dioksidą į ciklo pradžią.
Karštas anglies dioksidas žymiai sumažina kuro kiekį, reikalingą pradiniame degimo etape, ir toliau gerina bendrą efektyvumą. Pasikliaujant superkritiniu CO₂ taip pat išvengiama energijos nuostolių, atsirandančių vandeniui pasislenkant tarp dujų ir skysčio būsenų, ir pašalinami keli kitaip būtini garo elektrinės komponentai.
Jei visą ciklą išlaikysite virš superkritinės fazės, efektyvumas bus nuostabus, sako Julio Friedmannas, Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos vyriausiasis energetikos technologas, atlikęs išsamius anglies surinkimo tyrimus.
Per visą ciklą iš proceso pašalinamos įvairios šalutinių produktų dalys, paruoštos parduoti ir gabenti vamzdynais, ypač įskaitant anglies dioksidą.
„Eight Rivers“ įkūrė pora MIT absolventų: Billas Brownas, kuris anksčiau buvo „Morgan Stanley“ generalinis direktorius, ir Milesas Palmeris, dirbęs aviacijos ir kosmoso technologijų srityje SAIC. masinis gynybos rangovas . Kai 2008 m. Volstryto bankai stovėjo ant žlugimo slenksčio, Brownas pasiūlė Palmeriui įsteigti 8 upes, sakydamas: „Kodėl nesusirenkame ir nepadarome gero, kad pasikeistų?“
Iš pradžių jie daugiausia dėmesio skyrė švarių anglies technologijų kūrimui, tikėdamiesi panaudoti kai kuriuos energijos fondus pagal 2009 m. federalinį skatinimo paketą. Tačiau jie nustatė, kad įmonės tiesiog nepirks nieko, kas padidintų proceso išlaidas. Galiausiai jie buvo supažindinti su Allamu, kuris galvojo apie superkritinio CO₂ panaudojimo galimybes anglies surinkimui integruoti į elektrinę. Galiausiai jį pasamdė „8 Rivers“ ir kartu su kitais jos komandos nariais jis pradėjo kurti technologiją, reikalingą, kad procesas konkuruotų su standartinėmis kombinuoto ciklo gamtinių dujų gamyklomis.
Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos duomenimis, kad iš tikrųjų tai padarytų, bendrovė turės priartėti prie tokių elektrinių statybos sąnaudų, kurios 2014 m. siekė 1 056 USD už kilovatą. Bendrovė tikisi, kad pirmoji komercinė gamykla kainuos apie 1600 USD už kilovatą, iš dalies dėl didesnių kapitalo išlaidų, garantijų ir kitų išlaidų, susijusių su pirmuoju tokio pobūdžio projektu. Tačiau jie tiki, kad iki to laiko, kai pastatys nuo penkių iki septynių pilno masto gamyklų, išlaidos gali sumažėti iki maždaug 1000 USD.
Galų gale „Net Power“ tikisi gaminti elektros energiją už maždaug 42 USD už megavatvalandę, lygiavertį kombinuoto ciklo gamtinėms dujoms be anglies surinkimo. Tačiau be viso to, bendrovė taip pat gali parduoti rinkai keletą šalutinių produktų, įskaitant anglies dioksidą. Kartu tai galėtų veiksmingai sumažinti energijos gamybos sąnaudas iki maždaug 20 USD už megavatvalandę (teoriškai net iki 9 USD už megavatvalandę).
Vietinė, valstijos ar federalinė švarios energijos politika, pvz., anglies dioksido mokesčiai, viršutinės ribos ir prekybos sistemos bei išmetamųjų teršalų standartai, galėtų dar labiau pagerinti ekonomiką.
Iš pradžių „Net Power“ ketina veikti kaip licencijas išduodanti įmonė, o ne kūrėja ar operatorė, parduodanti technologiją komunalinėms įmonėms, naftos ir dujų įmonėms ir kt. Bendrovė jau pradėjo pokalbius ir ištyrė galimas vietas savo pirmajai komercinei gamyklai, kuri, tikimasi, pradės veikti jau 2021 m.
Visada yra gremlinų ir jūs juos suprantate judėdami, sako Brockas Forrestas, 8 Rivers vyresnysis tyrimų ir plėtros inžinierius. Tačiau iš inžinerinės ir techninės perspektyvos esame įsitikinę, kad galėsime parodyti, kad superkritinis CO₂ galės gaminti elektros energiją.
Reikia atsižvelgti į keletą papildomų įspėjimų: pagrindinė surinkto anglies dioksido rinka būtų skirta pagerinti naftos gavybą, kai energetikos įmonės suleidžia jį į senstančius gręžinius, kad padėtų išlaisvinti likusią naftą. Tai rodo, kad sugautos dujos ir toliau bent netiesiogiai prisidės prie iškastinio kuro surinkimo ir deginimo. Svarbiausia, kad pati gamtinių dujų gavyba taip pat turi pasekmių aplinkai, įskaitant šiltnamio efektą sukeliančių dujų nuotėkį, vandens sluoksnių užteršimas , ir žemės drebėjimai, kuriuos sukėlė vėlesni nuotekų šalinimas .
Tačiau tiek, kiek „Net Power“ technologija galėtų sumažinti anglies naudojimą ir užkirsti kelią neapsakomų tonų anglies dioksido išmetimui iš gamtinių dujų, labai tikėtina, kad ji bus naudinga aplinkai – bent jau lyginant su kitomis iškastinio kuro elektrinėmis. .
Ši istorija buvo atnaujinta, siekiant patikslinti apskaičiuotas statybos išlaidas.