據物理學家組織網3月28日報道，美國萊斯大學研究發(fā)現，利用燃煤電廠的“廢熱”，即不能產生電力的低壓蒸汽，可以捕獲發(fā)電過程中產生的二氧化碳（CO2）。這一新途徑比傳統(tǒng)技術更經濟，因為傳統(tǒng)技術在捕獲CO2中需要消耗電廠中用來發(fā)電的多達四分之一的高壓蒸汽，大大降低了發(fā)電效率。該成果發(fā)表在最新一期的《溫室氣體控制國際期刊》在線版上。
該研究團隊的首席研究員喬治說：“我們的研究才剛剛起步，未來我們會更好地優(yōu)化利用電廠煙氣捕集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）啟動的創(chuàng)新技術，該研究是減少發(fā)電廠溫室氣體排放的16個研究項目中的一個。
在CO2變成煙霧之前，燃煤電廠要想方設法將其捕獲。電廠通常使用沸水產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生電能，其中沒有足夠能量運行渦輪機的蒸汽，通常被稱為“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，新技術只是對目前廣泛使用的CO2捕獲技術的改進。目前電廠使用的技術分兩步化學過程完成，第一步，CO2氣體向上通過一個垂直的柱狀管道，而氨溶液通過該柱管向下流動，與CO2發(fā)生化學反應，捕獲CO2；第二階段，通過化學反應將第一步形成碳酸氫氨分解，氨可循環(huán)利用。
但在這兩個步驟中，熱量消耗是主要挑戰(zhàn)，特別是在第二步回收氨的過程中，要消耗大量的熱，需要四分之一的高壓蒸汽才能滿足，而這些高壓蒸汽本來應該用來驅動渦輪機發(fā)電的。
為此，研究人員設計出工業(yè)化學過程計算機模型，并進行了測試，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。