燃煤電廠(chǎng)可利用“廢熱”捕獲CO2

據報道，美國萊斯大學(xué)研究發(fā)現，利用燃煤電廠(chǎng)的“廢熱”，即不能產(chǎn)生電力的低壓蒸汽，可以捕獲發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳（CO2）。這一新途徑比傳統技術(shù)更經(jīng)濟，因為傳統技術(shù)在捕獲CO2中需要消耗電廠(chǎng)中用來(lái)發(fā)電的多達四分之一的高壓蒸汽，大大降低了發(fā)電效率。

該研究團隊的首席研究員喬治說(shuō)：“我們的研究才剛剛起步，未來(lái)我們會(huì )更好地優(yōu)化利用電廠(chǎng)煙氣捕集CO2的流程設計，希望利用廢熱、工程材料和優(yōu)化組件建立一個(gè)綜合反應塔，以降低CO2捕獲的成本。”作為2011年美國能源部（DOE）啟動(dòng)的創(chuàng )新技術(shù)，該研究是減少發(fā)電廠(chǎng)溫室氣體排放的16個(gè)研究項目中的一個(gè)。

在CO2變成煙霧之前，燃煤電廠(chǎng)要想方設法將其捕獲。電廠(chǎng)通常使用沸水產(chǎn)生的蒸汽運行電渦輪機發(fā)電，但并不是所有的蒸汽都能產(chǎn)生電能，其中沒(méi)有足夠能量運行渦輪機的蒸汽，通常被稱(chēng)為“廢熱”。之前這些“廢熱”有多種其他用途，而這項新的研究發(fā)現，“廢熱”還可有效用于捕獲CO2。

研究人員表示，新技術(shù)只是對目前廣泛使用的CO2捕獲技術(shù)的改進(jìn)。目前電廠(chǎng)使用的技術(shù)分兩步化學(xué)過(guò)程完成，第一步，CO2氣體向上通過(guò)一個(gè)垂直的柱狀管道，而氨溶液通過(guò)該柱管向下流動(dòng)，與CO2發(fā)生化學(xué)反應，捕獲CO2；第二階段，通過(guò)化學(xué)反應將第一步形成碳酸氫氨分解，氨可循環(huán)利用。

但在這兩個(gè)步驟中，熱量消耗是主要挑戰，特別是在第二步回收氨的過(guò)程中，要消耗大量的熱，需要四分之一的高壓蒸汽才能滿(mǎn)足，而這些高壓蒸汽本來(lái)應該用來(lái)驅動(dòng)渦輪機發(fā)電的。

為此，研究人員設計出工業(yè)化學(xué)過(guò)程計算機模型，并進(jìn)行了測試，結果非常令人鼓舞，利用不能發(fā)電的低壓蒸汽回收氨完全可行，大約可減少約25%到35%電能損耗。