近日，美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員向人們展示了一個(gè)幫助火電廠減少二氧化碳排放的新方法。該方法被研究人員稱為“加壓燃料增氧燃燒”，它能將二氧化碳轉(zhuǎn)化成濃縮的加壓液態(tài)流體，從而完全分離電廠發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的所有二氧化碳。液態(tài)二氧化碳則會(huì)被注入一定深度的地質(zhì)層當(dāng)中，防止它向大氣層逃逸，從而實(shí)現(xiàn)二氧化碳的永久封存。

一直以來(lái)，找到切實(shí)可行的封存二氧化碳的方法被認(rèn)為是減緩氣候變化最為重要的一環(huán)。特別在當(dāng)前，人類仍然大量依靠化石燃料，全世界能源的90%左右來(lái)自化石能源。有人甚至預(yù)測(cè)，到2030年化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳將在今天的基礎(chǔ)上增加50%。

有人可能覺(jué)得，通過(guò)將二氧化碳轉(zhuǎn)化成濃縮液態(tài)流體的方法減少火電廠二氧化碳排放量有些自相矛盾，因?yàn)樵摲椒ū旧聿⒉粫?huì)真正減少電廠產(chǎn)生的二氧化碳量。但麻省理工學(xué)院的教授艾哈邁德·哥尼姆說(shuō)：“將二氧化碳加壓成液態(tài)只是其中一步，因?yàn)樵诜獯娑趸贾�，必須將其加壓，使其濃縮。同時(shí)，火電廠也得重新設(shè)計(jì)，達(dá)到一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。”

巴巴拉·弗里茲是環(huán)保組織“憂思科學(xué)家聯(lián)盟”的成員，也是一篇有關(guān)火電廠碳排論文的第一作者。他說(shuō)：“目前有一些不同的封存、捕捉二氧化碳的方法正在接受測(cè)試，燃料增氧燃燒系統(tǒng)便是其中一個(gè)很有前途的技術(shù)。而哥尼姆和他在麻省理工學(xué)院的同事是目前唯一研究‘加壓燃燒’捕捉二氧化碳的學(xué)術(shù)小組。”

8月份出版的美國(guó)《能源》雜志上還發(fā)表了一篇文章，專門介紹該技術(shù)。意大利國(guó)家電力公司是此項(xiàng)目的贊助商，他們計(jì)劃數(shù)年之內(nèi)在意大利建起一座運(yùn)用該技術(shù)的試驗(yàn)工場(chǎng)。但是所有開(kāi)發(fā)二氧化碳封存技術(shù)的科學(xué)家都面臨同一個(gè)難題，因?yàn)樵摷夹g(shù)存在一個(gè)最大的弊端：它會(huì)使火電廠效率降低。哥尼姆解釋道，任何安裝了二氧化碳封存及濃縮系統(tǒng)的火電廠都會(huì)使自身效率降低30%左右，這也就意味著電廠要生產(chǎn)相同的電量就必須要消耗更多的能源。因此，尋找能效損失最小化的方法就成了“二氧化碳封存系統(tǒng)”能否成功的關(guān)鍵。

能效降低主要發(fā)生在分離氣體的過(guò)程中。如果火電廠使用的是空氣燃燒室，則需要將二氧化碳與燃燒后產(chǎn)生的其他廢氣相分離；如果火電廠使用的是增氧燃燒法，則需在燃燒前將氧氣與空氣相分離，得到純度較高的氧氣。二者都需消耗一定的能量。為使解釋變得更加易懂，哥尼姆做了一個(gè)類比：將鹽和辣椒混合很容易，但要想再將它們分開(kāi)則是難上加難。因此，要想火電廠運(yùn)用新技術(shù)分離、封存二氧化碳的先決條件有兩個(gè)：第一，減少該過(guò)程的能量耗損及額外成本；第二，政府推行強(qiáng)制的二氧化碳減排政策。而“加壓燃料增氧燃燒”的目標(biāo)正是降低二氧化碳分離成本。

除了麻省理工學(xué)院的研究小組外，還有他一些機(jī)構(gòu)也正在對(duì)燃料加氧燃燒進(jìn)行研究。燃料加氧燃燒，顧名思義，是指將純氧注入燃燒室中，使燃料與純氧反應(yīng)產(chǎn)生純度較高的二氧化碳。這樣一來(lái)便可節(jié)省二氧化碳的分離成本（空氣中氮?dú)獾谋壤秊?9%，氧氣比例約為21%，使用純氧氣能將燃燒后產(chǎn)生的廢氣減少75%）。

麻省理工學(xué)院研究的獨(dú)特之處在于，研究人員對(duì)燃燒室進(jìn)行了加壓處理，使得燃燒氣體更為濃縮。哥尼姆說(shuō)，雖然他們的新方法會(huì)增加“燃燒循環(huán)”最開(kāi)始環(huán)節(jié)的能量消耗，因?yàn)楸仨毷褂米銐虻哪芰繉⒀鯕馀c空氣分離，并將其加壓，但與未加壓的二氧化碳捕捉系統(tǒng)相比，它會(huì)增加“動(dòng)力循環(huán)”的效率，提高火電廠的凈產(chǎn)量，同時(shí)也不必再對(duì)二氧化碳進(jìn)行壓縮處理（這一步是封存二氧化碳所必須的）。因此，“加壓燃料增氧燃燒”只是將加壓處理提前，不但免去了最后二氧化碳封存階段的加壓必要，也提高了燃燒室中氣體的燃燒效率。

除上述好處之外，研究人員還指出了“加壓燃料增氧燃燒系統(tǒng)”的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)：對(duì)燃燒氣體進(jìn)行加壓處理之后，可以減小氣體體積，從而使火電廠可以使用更小的組件，甚至可以實(shí)現(xiàn)火電廠“瘦身”。顯而易見(jiàn)，火電廠占地面積減小可以降低建設(shè)成本。據(jù)研究人員預(yù)測(cè)，與非加壓燃燒相比，“加壓燃料增氧燃燒”至少可以將整個(gè)火電廠效率提高3%。如果經(jīng)過(guò)適當(dāng)改進(jìn)，這一數(shù)字甚至有望上升到10%至15%。

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