石油巨頭研發一種全新的碳捕獲法 不過暫時似乎并沒有多大的優勢

材料牛注：為了減少二氧化碳的排放，ExxonMobil公司與FuelCell Energy公司的研究人員們合作開發出一種新途徑來捕捉碳，從而凈化化石燃料燃燒所帶來的溫室氣體。但由于它對發電廠所帶來的成本負擔，使得其運用還有很長一段路程要走。

決心減少在電力生產過程中排放的二氧化碳，ExxonMobil公司表示將與FuelCell Energy公司合作開發新途徑捕捉碳，從而清潔來自于天然氣燃燒和發電廠工作時帶來的二氧化碳并將其存儲起來，而非排放到大氣中。

眾所周知，捕獲和存儲碳一直以來是石油巨頭、天然氣公司、煤炭生產商和發電廠的目標。發電廠燃燒化石燃料是碳排放的最大來源。以往的研究和開發集中在可以從煙囪尾氣分離出二氧化碳的氨的衍生品上。

不過上述技術非常昂貴而且很耗能，會增加電力成本和“吸走”大量產生的能量。其中的一個問題是廢氣中二氧化碳的濃度太低：煤電廠和天然氣工廠分別為12-15%、不到5%。試圖建立大規模捕獲碳的電站的企圖，包括命運多舛的“FutureGen”項目在內，大多以失敗告終。

由美國能源部資助的碳捕獲燃料電池的項目已經進行了好幾年。FuelCell Energy公司使用人們熟知的碳酸鹽燃料電池,它用二氧化碳作為原料，從中捕獲碳并將其濃縮成一種可以運輸和存儲的形式，就像一個地下存儲庫一樣。系統將產生額外的電力，而不是消耗電能，從該系統中消耗的能量會比以前的基于胺類的解決辦法要少很多。

FuelCell Energy公司的燃料電池為全世界50多個地區提供電力。這些燃料電池的一個新用途就是捕獲二氧化碳同時發電。它將極大地增加碳捕獲效益。例如，一個裝機總量為500兆瓦的燃煤發電廠，捕獲90%的碳排放將需要增加400兆瓦的燃料電池系統，電力的成本從6美分每千瓦時增加到8美分每千瓦時。從天然氣工廠同樣捕獲90%的二氧化碳需要一個120兆瓦的燃料電池系統，增加相同數量的電力成本。

“我一直支持碳基電化學捕獲二氧化碳。”康涅狄格大學化學工程的副教授William Mustain說道，他對碳酸鹽燃料電池有廣泛的研究。“我認為這些技術正是我們應該積極探索的。”

盡管如此，這種技術并沒有提供完整的解決方案。每千瓦時增加2美分的電力成本比傳統二氧化碳捕獲與封存技術所帶來的電力成本還要小一半。但它對于企業來說，仍然會增加33%的成本，這個一個非常明顯的成本增加！尤其這是一個產量豐富、成本低廉的天然氣發電的時代。而且為發電機添加數百兆瓦燃料電池系統將是一個昂貴的事情。

“這是巨大的工程”Mustain說。“他們將不得不做一些前所未有的工作。”起初實驗室研究只涉及千瓦級的系統，后來擴大成為裝機總量2.5兆瓦的試驗工廠，但離發電廠工作所需的裝機量大小相距甚遠。

更重要的是，捕獲碳只是第一步，它必須運送并儲存在地下。后期建立管道和開發地下貯存庫也要花費數十億美元。

當然，解決前端也是一個巨大的進步。

原文參考鏈接：exxon-has-a-clever-way-to-capture-carbon-if-it-works

感謝材料人編輯部糯米供稿。