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儲(chǔ)電捕碳兩不誤 美國推出最新二氧化碳電池設(shè)計(jì)

作者:中國儲(chǔ)能網(wǎng)新聞中心 來源:人民網(wǎng)-環(huán)保頻道 發(fā)布時(shí)間:2015-04-23 瀏覽:

中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:據(jù)《新科學(xué)人》雜志報(bào)道,日前在奧地利維也納召開的歐洲地球科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)上,美國加州勞倫斯利物莫國家實(shí)驗(yàn)室的湯姆·布什克(Tom Bucheck)和同事展示了最新二氧化碳巨型電池的設(shè)計(jì),不僅能在用電需求低時(shí)儲(chǔ)存多余電量,同時(shí)還能捕捉二氧化碳。

由于碳捕捉與封存對能源生產(chǎn)企業(yè)來說是一種額外的支出,且很少能直接收回成本,因此該技術(shù)至今發(fā)展緩慢。布什克說:“由于還沒有人對儲(chǔ)存的二氧化碳提出一種可行的利用方式,因此碳捕捉與封存未能得到推廣利用。要想使化石燃料能源體系低碳化,唯一的辦法就是設(shè)計(jì)出一種經(jīng)濟(jì)上可行的方法。而利用二氧化碳能用來儲(chǔ)存多余的能源,這可能會(huì)對該技術(shù)提供所需的經(jīng)濟(jì)刺激?!?

布什克領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目得到了美國能源部地?zé)峒夹g(shù)辦公室的資助。研究團(tuán)隊(duì)提出兩種儲(chǔ)存剩余能源的方式:壓力和熱量。多余的電力可以用于將超臨界二氧化碳泵入距地表1至5公里沉積巖中的地下鹵水。與蒸汽相比,氣液混合態(tài)的超臨界二氧化碳可以更高效地驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī),同時(shí)承受更多的壓力和熱量,因此能大幅提高儲(chǔ)能容量。

另有一組管道也接進(jìn)沉積巖中的鹵水。隨著二氧化碳的泵入,一些鹵水將被收集至地表。多余的能量也可以用來加熱鹵水,并將其導(dǎo)入能夠有效儲(chǔ)存熱量的深層巖石中。加熱的鹵水與二氧化碳接觸,將導(dǎo)致二氧化碳膨脹,從而使儲(chǔ)存的二氧化碳?jí)毫υ黾?。熱能可以通過讓二氧化碳減壓、帶動(dòng)超臨界二氧化碳渦輪機(jī)得以集中,而超臨界二氧化碳渦輪機(jī)比等量的蒸汽渦輪機(jī)效率高50%。研究模型表明,該系統(tǒng)能重聚96%的儲(chǔ)熱。

新設(shè)計(jì)方法能解決可再生能源最大的一個(gè)問題:間歇式發(fā)電。當(dāng)用電高峰時(shí),太陽能和風(fēng)能發(fā)電都不能滿足。而在需求低的時(shí)候,可再生能能源卻能產(chǎn)生大量電力能源,同時(shí)核電廠、燃煤電廠和老式的燃?xì)獍l(fā)電廠卻只能虧本發(fā)電,或者是浪費(fèi)掉產(chǎn)生的熱量,而不會(huì)將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?。而用來?chǔ)存過剩能源的大型電池的成本很高,且效果也不理想。

布什克說,一個(gè)地點(diǎn)每年只能儲(chǔ)存大約800萬噸二氧化碳,并一般可維持30年,這相當(dāng)于一個(gè)燃煤電廠產(chǎn)生的二氧化碳排放量。

澳大利亞墨爾本大學(xué)的皮特·庫克(Peter Cook)表示,科學(xué)家們需要考慮混合型技術(shù),而新設(shè)計(jì)方案結(jié)合了許多現(xiàn)有的想法,并將其用一種新的方式整合,這意味著大部分技術(shù)已經(jīng)得以應(yīng)用。盡管新設(shè)計(jì)有助于減少大氣中的二氧化碳,但其能否推廣還有待觀察。

英國愛丁堡大學(xué)的斯圖爾特·海斯?jié)蔂柖。⊿tuart Haszeldine)說,碳捕捉與封存需要充分了解地質(zhì)情況,確保二氧化碳得以封存而不會(huì)逸散。

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