Всеукраїнський загальнополітичний освітянський тижневик
Персонал Плюс - всеукраїнський тижневик

Випробувана технологія спалювання природного газу без викидів в атмосферу

Компанія Net Power на своїй інноваційній електростанції успішно випробувала нову камеру згоряння. Як і традиційні ТЕС, вона працює на спалюваному природному газі, але турбіну обертає не пара, а рідкий вуглекислий газ. Відпрацьований CO2 не викидається в атмосферу, а збирається для подальшого використання.

Нагадаємо, що звичайна теплова електростанція використовує енергію палива, що спалюється, щоб перетворювати воду в пар і потоком гарячої пари приводити турбіну в обертання. Це неефективно. По-перше, на випаровування води витрачається багато енергії. По-друге, в атмосферу потрапляє вуглекислий газ, який призводить до парникового ефекту. Щоб уникнути цього, доводиться споруджувати системи, що вловлюють CO2. Через ці додаткові витрати потенційна потужність підприємства знижується приблизно на 20%. По-третє, при спалюванні палива в повітрі утворюються оксиди азоту. Вони далеко не безневинні: з'єднуючись з водою дощових хмар, ці речовини породжують кислотні опади.

Нова технологія вирішує всі ці проблеми разом. Турбіну призводить в рух не водяна пара, а гарячий скраплений CO2 під високим тиском. З енергетичної точки зору це набагато ефективніше, ніж випаровувати воду. Крім того, це дозволяє не витрачатися на додаткову систему утилізації вуглекислого газу, що утворюється в камері згоряння. Він просто надходить до загального трубопроводу і використовується для тієї ж мети: обертає турбіну. Нарешті, паливо згорає не в атмосферному повітрі, а в чистому кисні, який подається в камеру згоряння. Це вирішує проблему з оксидами азоту: немає азоту, немає і оксидів.

Зрозуміло, в кожному циклі утвориться деяка кількість "зайвого" СО2. Це той самий вуглекислий газ, який виник при згорянні палива. Його кількість становить приблизно 4% від загального обсягу теплоносія. На кожному "обороті" ці відсотки відбираються, благо CO2 без додаткових зусиль і витрат зібраний, скраплений та, так би мовити, готовий до вживання. Отриману речовину можна продавати: йому знайдеться застосування в багатьох галузях промисловості.

Випробування тривали останні кілька тижнів і проводилися на 25-мегаватній дослідній установці, будівництво якої почалося в 2016-му і закінчилося в 2018 році. На цю споруду компанія витратила 140 мільйонів доларів США.

Попереду ще кілька тестів. Якщо вони пройдуть вдало, вже до кінця року електростанція дасть свій перший струм. До 2021 року планується ввести в експлуатацію установку потужністю вже 300 мегават.

Представники компанії сподіваються, що собівартість підприємства буде не вище, ніж у традиційної ТЕС, тобто всі екологічні вигоди фактично дістануться даром. Очікується, що на відміну від багатьох "зелених" виробництв, цей тип електрогенерації буде існувати завдяки самоокупності, а не державним субсидіям.

"Ми не любимо покладатися на політику, - прояснює позицію компанії її виконавчий директор Білл Браун (Bill Brown), чиї слова наводить журнал Nature. - Нам подобається покладатися на науку".

На виділення кисню з повітря, звичайно, йдуть додаткові кошти. Використовувати для спалювання палива повітря безсумнівно дешевше. Але, як пояснюється на сайті компанії, ці витрати компенсуються економією, джерела якої названі вище. До того ж в процесі виділення в якості побічного продукту утворюється рідкий азот і аргон, і їх можна реалізовувати.

Як уточнює видання TechXplore, робочий цикл складається з декількох етапів. Спочатку трубопровід, або, як кажуть фахівці, контур теплоносія, заповнюється рідким CO2. Потім спеціальний пристрій розділяє атмосферне повітря на складові і поставляє в камеру згоряння кисень. Після цього запалюється паливо. Рідкий вуглекислий газ нагрівається через стінку труби. В цей же контур пізніше надходить і вуглекислий газ, що утворився при горінні. Гаряча рідина обертає турбіну. Відпрацювавши своє, вона використовується для нагріву наступної порції холодного СО2, щоб вироблене тепло не пропало даром (остаточно "до кондиції" цю нову порцію доводить тепло від нової партії палива, що згорає). Охлоджений теплоносій знову стискається, і все починається спочатку.

вгору

© «ПЕРСОНАЛ ПЛЮС». Усі права застережено.

Передрук матеріалів тільки за згодою редакції.
При розміщенні матеріалів в Інтернет обов’язкове посилання на сайт видання. Погляди авторів можуть незбігатися з позицією редакції

З усіх питань звертайтеся, будь ласка, gazetapplus@gmail.com