Potentiële Carbon Capture Game Changer nadert voltooiing

Netto vermogen



Op een klein perceel tussen Houston en de Golfkust, in een industriegebied vol met petrochemische fabrieken en gaspijpleidingen, legt een weinig bekend bedrijf de laatste hand aan de bouw van een demonstratiecentrale die een echte energiedoorbraak zou kunnen betekenen.

waterstofopwekking op zonne-energie

Als het werkt zoals verwacht, zal Net Power's $ 140 miljoen, 50 megawatt aardgascentrale van Net Power effectief alle koolstofdioxide die het produceert, opvangen, zonder aanzienlijk hogere kosten, gedeeltelijk door te vertrouwen op het broeikasgas zelf om de turbine aan te zwengelen die elektriciteit opwekt. De technologie zou een nieuwe generatie centrales mogelijk kunnen maken die schone stroom leveren, zonder de ontwikkelingsrisico's van kernenergie (zie Kernsmelting van Toshiba's Nuclear Business Dooms New Construction in de VS), de geografische beperkingen van waterkracht, of de intermitterende problemen van zon en wind. Cruciaal is dat toekomstige installaties van dit type ook kunnen vertrouwen op het overvloedige aanbod van goedkoop aardgas van het land.





Als het werkt zoals geadverteerd, kan het een echte game-changer zijn, zegt Jesse Jenkins, een onderzoeker bij het MIT Energy Initiative.

Natuurlijk is de weg naar koolstofafvang bezaaid met veel meer mislukkingen dan successen , waaronder de onlangs stopgezette Kemper-inspanning van miljarden dollars voor schone steenkool in Mississippi. Dus totdat Net Power operationeel is, is het onmogelijk om te zeggen of het echt zo efficiënt, goedkoop en betrouwbaar kan werken als gehoopt. Maar de vroege grote test nadert snel, met de eerste brand gepland voor eind november of begin december. (Het gebied rond de locatie heeft te maken gehad met overstromingen als gevolg van de orkaan Harvey, maar vanaf dinsdag is de faciliteit zelf leeggelopen zoals ontworpen en blijft deze onbeschadigd.)

De meeste kolen- of aardgascentrales werken door de fossiele brandstoffen te verbranden om water om te zetten in stoom, waardoor de turbine draait die elektriciteit opwekt. Overtollige warmte en broeikasgassen drijven weg als bijproducten van het proces. De meeste pogingen tot koolstofafvang tot nu toe hebben een schrobstap op de achterkant van het systeem geschroefd, wat per definitie kosten met zich meebrengt.



Het doolhof van buizen, tanks, compressoren en pompen van Net Power op het 1,5 hectare grote terrein in La Porte, Texas, maakt gebruik van wat bekend staat als de Allam-cyclus. Het elimineert onder andere de stoomcyclus door water te vervangen door superkritisch koolstofdioxide. In deze toestand, bereikt onder hoge hitte en druk, neemt kooldioxide de eigenschappen aan van zowel een vloeistof als een gas. Het proces is voornamelijk ontwikkeld door de Britse chemisch ingenieur en uitvinder Rodney Allam, nu een partner en hoofdtechnoloog bij 8 Rivers Capital. Nettovermogen is een samenwerking tussen het in Durham, N.C. gevestigde technologie-investerings- en ontwikkelingsbedrijf, fabrieksexploitant Exelon Generation en energieconstructiebedrijf CB&I.

De cyclus werkt als volgt: de operators van de installatie voeren in eerste instantie zuivere zuurstof, koolstofdioxide en aardgas in een verbrandingskamer, die het gas ontsteekt. De belangrijkste bijproducten van dat proces zijn heet water en veel superkritisch CO₂, dat fungeert als een efficiënte werkvloeistof voor de aandrijving van de aangrenzende turbine. Op zijn beurt gaat de koolstofdioxide door een reeks compressoren, pompen en warmtewisselaars, die allemaal helpen om zoveel mogelijk warmte te recupereren en de koolstofdioxide terug te brengen naar het begin van de cyclus.

De hete kooldioxide vermindert de hoeveelheid brandstof die nodig is in die eerste verbrandingsstap aanzienlijk, waardoor de algehele efficiëntie verder wordt verbeterd. Vertrouwen op superkritische CO₂ vermijdt ook energieverliezen die optreden als water verschuift tussen gas- en vloeistoftoestanden, en elimineert verschillende anders noodzakelijke componenten van een stoom-elektrische krachtcentrale.

Als je de hele cyclus boven de superkritische fase houdt, zijn de efficiënties verbluffend, zegt Julio Friedmann, hoofd energietechnoloog bij het Lawrence Livermore National Laboratory, die uitgebreid onderzoek heeft gedaan naar koolstofafvang.



Gedurende de cyclus worden verschillende porties bijproducten uit het proces verwijderd, klaar voor verkoop en verzending per pijpleiding, met inbegrip van kooldioxide.

Eight Rivers werd mede opgericht door een paar MIT-alumni: Bill Brown, die voorheen managing director was bij Morgan Stanley, en Miles Palmer, die in lucht- en ruimtevaarttechnologie werkte bij SAIC, een enorme defensie-aannemer . Toen de banken van Wall Street in 2008 op instorten stonden, wierp Brown Palmer op bij het opzetten van 8 Rivers.

bewoonbare planeten in de Melkweg

Ze richtten zich aanvankelijk op de ontwikkeling van schone steenkooltechnologieën, in de hoop een deel van de energiefondsen aan te boren in het federale stimuleringspakket van 2009. Maar ze ontdekten dat bedrijven gewoon niets zouden kopen dat de kosten aan het proces zou toevoegen. Ze maakten uiteindelijk kennis met Allam, die had nagedacht over het potentieel van het gebruik van superkritische CO₂ om koolstofafvang te integreren in een energiecentrale. Hij werd uiteindelijk ingehuurd door 8 Rivers en samen met andere leden van het team ging hij aan de slag om de technologie te ontwikkelen die nodig was om het proces te laten concurreren met standaard aardgascentrales met gecombineerde cyclus.

Om dit echt te doen, zal het bedrijf vrij dicht in de buurt moeten komen van de investeringskosten voor de bouw van dergelijke fabrieken, die volgens het National Renewable Energy Laboratory in 2014 $ 1.056 per kilowatt aan capaciteit bedroegen. Het bedrijf verwacht dat zijn eerste commerciële fabriek ongeveer $ 1.600 per kilowatt zal kosten, deels als gevolg van hogere kapitaaluitgaven, garanties en andere kosten in verband met een eerste project in zijn soort. Maar ze denken dat ze de kosten kunnen verlagen tot ongeveer $ 1.000 tegen de tijd dat ze vijf tot zeven volledige fabrieken hebben gebouwd.

Uiteindelijk verwacht Net Power elektriciteit te produceren voor ongeveer $ 42 per megawattuur, vergelijkbaar met aardgas uit de gecombineerde cyclus zonder koolstofafvang. Maar daarnaast kan het bedrijf ook verschillende bijproducten op de markt verkopen, waaronder koolstofdioxide. Alles bij elkaar genomen zouden deze de productiekosten voor energie effectief kunnen verlagen tot ongeveer $ 20 per megawattuur (theoretisch zelfs zo laag als $ 9 per megawattuur).

Lokaal, staats- of federaal beleid voor schone energie - zoals koolstofbelastingen, cap and trade-systemen en emissienormen - zouden de economie allemaal nog verder kunnen verbeteren.

Net Power is in eerste instantie van plan om op te treden als een licentiebedrijf, in plaats van een ontwikkelaar of exploitant, en verkoopt de technologie aan nutsbedrijven, olie- en gasbedrijven en anderen. Het bedrijf is al in gesprek gegaan en heeft mogelijke sites verkend voor zijn eerste commerciële fabriek, die naar verwachting al in 2021 online zal komen.

Er zijn altijd gremlins en je ontdekt ze terwijl je verder gaat, zegt Brock Forrest, senior onderzoeks- en ontwikkelingsingenieur bij 8 Rivers. Maar vanuit een technisch en technisch perspectief zijn we ervan overtuigd dat we zullen kunnen aantonen dat superkritische CO₂ in staat zal zijn om elektriciteit op te wekken.

Er zijn een paar extra kanttekeningen te maken: de belangrijkste markt voor het opgevangen kooldioxide zou zijn voor gebruik bij verbeterde oliewinning, waar energiebedrijven het in verouderde putten injecteren om resterende olie vrij te maken. Dat suggereert dat het opgevangen gas op zijn minst indirect zou blijven bijdragen aan het verzamelen en verbranden van fossiele brandstoffen. Cruciaal is dat de winning van aardgas zelf ook gevolgen heeft voor het milieu, waaronder lekkage van broeikasgassen, besmetting van grondwaterstanden , en aardbevingen veroorzaakt door daaropvolgende afvalwaterafvoer .

Maar in de mate dat Net Power-technologie het gebruik van steenkool zou kunnen verminderen en de uitstoot van onnoemelijke tonnen koolstofdioxide uit aardgas zou kunnen voorkomen, levert dit zeer waarschijnlijk een nettovoordeel voor het milieu op - tenminste in vergelijking met andere elektriciteitscentrales op fossiele brandstoffen. .

Dit verhaal is bijgewerkt om de geschatte bouwkosten te corrigeren.

zich verstoppen

Werkelijke Technologieën

Categorie

Geen Categorie

Technologie

Biotechnologie

Technisch Beleid

Klimaatverandering

Mensen En Technologie

Siliconen Vallei

Computergebruik

Mit Nieuws Tijdschrift

Kunstmatige Intelligentie

Ruimte

Slimme Steden

Blockchain

Toekomst Verhaal

Alumni Profiel

Alumni Aansluiting

Mit Nieuws-Functie

1865

Mijn Uitzicht

Massaweg 77

Ontmoet De Auteur

Profielen In Vrijgevigheid

Gezien Op De Campus

Alumnibrieven

Nieuws

Verkiezingen 2020

Met Index

Onder De Koepel

Brandslang

Oneindige Verhalen

Pandemisch Technologieproject

Van De President

Coververhaal

Fotogallerij

Aanbevolen