近日，美國麻省理工學院的(de)研究(jiu)人員向人們展示了一個(ge)幫助火電(dian)(dian)(dian)廠減少二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)的(de)新方法。該(gai)方法被研究(jiu)人員稱為“加(jia)壓(ya)燃(ran)料(liao)增氧(yang)燃(ran)燒”，它能將二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)轉化(hua)成(cheng)濃縮的(de)加(jia)壓(ya)液態流體，從(cong)而完全分離電(dian)(dian)(dian)廠發電(dian)(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)產生的(de)所有二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)。液態二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)則會被注(zhu)入一定深度的(de)地質層當(dang)中(zhong)，防止它向大氣層逃逸，從(cong)而實現(xian)二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)的(de)永久(jiu)封存(cun)。

一直(zhi)以來(lai)，找到(dao)切(qie)實可行(xing)的(de)封(feng)存二(er)氧化(hua)碳的(de)方(fang)法被認為(wei)是減緩氣候變(bian)化(hua)最為(wei)重要的(de)一環。特(te)別在當前，人類仍然大量依(yi)靠化(hua)石燃(ran)料(liao)，全世(shi)界能(neng)源的(de)90%左右來(lai)自化(hua)石能(neng)源。有人甚至預測，到(dao)2030年化(hua)石燃(ran)料(liao)燃(ran)燒(shao)產生的(de)二(er)氧化(hua)碳將在今天的(de)基(ji)礎(chu)上增加50%。

有人可能覺(jue)得，通過將二(er)氧(yang)化碳轉化成濃縮液態(tai)流體(ti)的(de)方法減(jian)少(shao)火(huo)電(dian)廠二(er)氧(yang)化碳排放量有些自相矛盾，因(yin)為該(gai)方法本(ben)身并(bing)不會真正(zheng)減(jian)少(shao)電(dian)廠產生的(de)二(er)氧(yang)化碳量。但麻(ma)省理工學院的(de)教授艾哈邁德·哥尼姆說：“將二(er)氧(yang)化碳加(jia)壓成液態(tai)只是(shi)其中一(yi)步，因(yin)為在(zai)封存(cun)二(er)氧(yang)化碳之前，必須將其加(jia)壓，使(shi)其濃縮。同時，火(huo)電(dian)廠也(ye)得重新(xin)設(she)計，達到(dao)一(yi)定(ding)的(de)技術標準。”

巴巴拉(la)·弗里茲是環(huan)保組織“憂(you)思科學家聯(lian)盟”的(de)成員，也是一(yi)篇有(you)關火電(dian)廠(chang)碳(tan)排論(lun)文的(de)第一(yi)作者。他說：“目前(qian)(qian)有(you)一(yi)些不同的(de)封存、捕捉二(er)氧化碳(tan)的(de)方法正(zheng)在接(jie)受(shou)測試，燃料增氧燃燒(shao)系統便是其中(zhong)一(yi)個(ge)很(hen)有(you)前(qian)(qian)途(tu)的(de)技術。而哥尼(ni)姆和他在麻省理工學院的(de)同事是目前(qian)(qian)唯一(yi)研究(jiu)‘加(jia)壓燃燒(shao)’捕捉二(er)氧化碳(tan)的(de)學術小組。”

8月份出版的(de)(de)(de)美國《能(neng)源(yuan)》雜志上還發(fa)表了(le)一(yi)篇文(wen)章，專門介紹該技(ji)(ji)術。意大(da)利國家電(dian)力公司(si)是此(ci)項目的(de)(de)(de)贊助商，他們(men)計劃數年之(zhi)內(nei)在意大(da)利建起一(yi)座運用該技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)試驗(yan)工場。但是所(suo)有(you)開發(fa)二氧化(hua)(hua)碳(tan)封存(cun)(cun)技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)科學家都面(mian)臨同一(yi)個(ge)難題(ti)，因(yin)為該技(ji)(ji)術存(cun)(cun)在一(yi)個(ge)最大(da)的(de)(de)(de)弊端：它會(hui)使(shi)火(huo)電(dian)廠(chang)(chang)效(xiao)率降低。哥尼姆解釋道，任何安裝了(le)二氧化(hua)(hua)碳(tan)封存(cun)(cun)及濃縮系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)火(huo)電(dian)廠(chang)(chang)都會(hui)使(shi)自(zi)身效(xiao)率降低30%左右，這(zhe)也就(jiu)意味(wei)著(zhu)電(dian)廠(chang)(chang)要生產相同的(de)(de)(de)電(dian)量就(jiu)必須要消(xiao)耗更多的(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)。因(yin)此(ci)，尋找(zhao)能(neng)效(xiao)損失最小化(hua)(hua)的(de)(de)(de)方(fang)法就(jiu)成了(le)“二氧化(hua)(hua)碳(tan)封存(cun)(cun)系(xi)(xi)統(tong)”能(neng)否成功的(de)(de)(de)關鍵(jian)。

能(neng)(neng)效降低(di)主要(yao)發生在分(fen)(fen)離(li)氣體(ti)的(de)過程中。如(ru)果(guo)火電(dian)廠使(shi)(shi)用(yong)的(de)是空氣燃(ran)燒(shao)室，則(ze)需要(yao)將(jiang)二氧(yang)(yang)化碳(tan)與燃(ran)燒(shao)后(hou)產生的(de)其他廢(fei)氣相分(fen)(fen)離(li)；如(ru)果(guo)火電(dian)廠使(shi)(shi)用(yong)的(de)是增(zeng)氧(yang)(yang)燃(ran)燒(shao)法，則(ze)需在燃(ran)燒(shao)前將(jiang)氧(yang)(yang)氣與空氣相分(fen)(fen)離(li)，得到純度較高的(de)氧(yang)(yang)氣。二者(zhe)都需消耗一定的(de)能(neng)(neng)量。為(wei)使(shi)(shi)解(jie)釋變(bian)得更加易(yi)懂，哥(ge)尼姆做了一個類比：將(jiang)鹽(yan)和辣椒混合很(hen)容易(yi)，但要(yao)想再將(jiang)它(ta)們(men)分(fen)(fen)開則(ze)是難(nan)(nan)上加難(nan)(nan)。因(yin)此，要(yao)想火電(dian)廠運用(yong)新技術分(fen)(fen)離(li)、封存二氧(yang)(yang)化碳(tan)的(de)先決條件有兩(liang)個：第一，減(jian)少該過程的(de)能(neng)(neng)量耗損及額外(wai)成本；第二，政府推行強制的(de)二氧(yang)(yang)化碳(tan)減(jian)排政策。而“加壓燃(ran)料增(zeng)氧(yang)(yang)燃(ran)燒(shao)”的(de)目標(biao)正是降低(di)二氧(yang)(yang)化碳(tan)分(fen)(fen)離(li)成本。

除了麻省理(li)工學院的(de)(de)研究小組(zu)外，還有他一些(xie)機構(gou)也正在(zai)對燃(ran)料(liao)加氧燃(ran)燒(shao)(shao)進(jin)行研究。燃(ran)料(liao)加氧燃(ran)燒(shao)(shao)，顧名思義，是指(zhi)將純氧注入燃(ran)燒(shao)(shao)室中，使(shi)燃(ran)料(liao)與純氧反應產(chan)生純度較高的(de)(de)二氧化碳(tan)。這樣一來便可(ke)節省二氧化碳(tan)的(de)(de)分(fen)離成本（空氣中氮(dan)氣的(de)(de)比(bi)例為(wei)79%，氧氣比(bi)例約為(wei)21%，使(shi)用純氧氣能(neng)將燃(ran)燒(shao)(shao)后產(chan)生的(de)(de)廢氣減少(shao)75%）。

麻省理工學院研(yan)究的(de)(de)(de)獨特之處(chu)在于，研(yan)究人(ren)員對燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)室進(jin)(jin)行(xing)了(le)加(jia)壓(ya)(ya)(ya)處(chu)理，使(shi)得燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)氣體(ti)更為濃縮。哥尼姆說，雖然(ran)他(ta)們的(de)(de)(de)新方法會增加(jia)“燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)循(xun)環”最開始環節的(de)(de)(de)能量(liang)(liang)消耗，因為必(bi)(bi)須使(shi)用足夠(gou)的(de)(de)(de)能量(liang)(liang)將(jiang)氧(yang)(yang)氣與(yu)空氣分離，并將(jiang)其加(jia)壓(ya)(ya)(ya)，但(dan)與(yu)未加(jia)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)捕捉(zhuo)系統相(xiang)比(bi)，它會增加(jia)“動力(li)循(xun)環”的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)率(lv)，提(ti)高(gao)火電廠的(de)(de)(de)凈產量(liang)(liang)，同(tong)時也不(bu)必(bi)(bi)再對二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)進(jin)(jin)行(xing)壓(ya)(ya)(ya)縮處(chu)理（這一步是封存二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)所必(bi)(bi)須的(de)(de)(de)）。因此(ci)，“加(jia)壓(ya)(ya)(ya)燃(ran)(ran)料增氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)”只是將(jiang)加(jia)壓(ya)(ya)(ya)處(chu)理提(ti)前，不(bu)但(dan)免去了(le)最后二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)封存階段的(de)(de)(de)加(jia)壓(ya)(ya)(ya)必(bi)(bi)要，也提(ti)高(gao)了(le)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)室中(zhong)氣體(ti)的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)效(xiao)(xiao)率(lv)。

除上述好處之外(wai)，研究人員還指(zhi)出了“加壓(ya)(ya)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)增氧燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)系(xi)統(tong)”的另一個優勢：對燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)氣體進行加壓(ya)(ya)處理(li)之后，可(ke)(ke)(ke)以(yi)減小氣體體積，從而使(shi)火(huo)電廠(chang)可(ke)(ke)(ke)以(yi)使(shi)用更小的組件，甚(shen)至可(ke)(ke)(ke)以(yi)實現火(huo)電廠(chang)“瘦身”。顯而易見，火(huo)電廠(chang)占地(di)面(mian)積減小可(ke)(ke)(ke)以(yi)降低建設成本。據研究人員預測，與非加壓(ya)(ya)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)相比，“加壓(ya)(ya)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)增氧燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)”至少(shao)可(ke)(ke)(ke)以(yi)將(jiang)整個火(huo)電廠(chang)效(xiao)率提高3%。如果經過適當改(gai)進，這一數(shu)字甚(shen)至有望上升到(dao)10%至15%。

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