科學家研究新技術讓煤炭清潔起來

2009-11-16 22:28 哥倫比亞大學(Columbia University)的科學家最近成功開發出了一種新型固態煤"汽化"(gasification)技術，該技術可有效提高能源效率，顯著減少二氧化碳排放量。

所謂"汽化"，是指加熱有機物，產生一種包括氫氣和一氧化碳在內的合成氣體(syngas)，它可以將污染物轉化為清潔的可再生燃料。然而，傳統的"汽化"需要高溫的空氣、蒸汽或氧氣作為反應條件，屬於高能耗技術；此外，"汽化"的效率較低，往往會留下大量固體廢物。

為了提高汽化的效率，哥倫比亞大學的研究小組嘗試了各種不同的氣化爐成分。他們發現，在蒸汽中加入二氧化碳可顯著提高生物量或煤的轉化率。這種新型的"汽化"技術將給環境帶來雙重好處：首先它使原本會逃逸到大氣中的二氧化碳得到了合理的利用；其次氫從合成汽中分離之後，餘下的一氧化碳可安全埋入地下。經計算，若是使用該技術生產世界交通運輸所需的生物燃料的五分之一，需消耗4.37億噸溫室氣體，相當於馬路上減少3.08億輛車之後產生的效果。

假如汽化爐內二氧化碳的比例達到30%，那麼所有的固體燃料都將被轉化為合成汽。這種新型"汽化"技術減少了所需的熱水數量，從而節省了大量能量，效率較之標準的汽化過程提高了10%至30%。

據研究小組組長麥考·卡斯塔爾迪(Marco Castaldi)介紹，當汽化爐溫度達到1000℃時，若是不添加二氧化碳，爐內必將出現碳的殘餘物，而這本應是燃料的一部分，這屬於燃燒效率的負效應；在同樣的溫度下，加入30%的二氧化碳，所有的碳都會被轉化為合成汽。若是將該技術應用於現代的綜合性聯合氣化循環(IGCC)電廠，可獲得高達4% 的能源收益，儘管與500兆瓦的發電量相比，這個數字顯得是那麼的微不足道，然而它對於環境所產生的影響將是不可估量的。