科学家研究新技术让煤炭清洁起来

2009-11-16 22:28 哥伦比亚大学(Columbia University)的科学家最近成功开发出了一种新型固态煤"汽化"(gasification)技术，该技术可有效提高能源效率，显著减少二氧化碳排放量。

所谓"汽化"，是指加热有机物，产生一种包括氢气和一氧化碳在内的合成气体(syngas)，它可以将污染物转化为清洁的可再生燃料。然而，传统的"汽化"需要高温的空气、蒸汽或氧气作为反应条件，属于高能耗技术；此外，"汽化"的效率较低，往往会留下大量固体废物。

为了提高汽化的效率，哥伦比亚大学的研究小组尝试了各种不同的气化炉成分。他们发现，在蒸汽中加入二氧化碳可显著提高生物量或煤的转化率。这种新型的"汽化"技术将给环境带来双重好处：首先它使原本会逃逸到大气中的二氧化碳得到了合理的利用；其次氢从合成汽中分离之后，余下的一氧化碳可安全埋入地下。经计算，若是使用该技术生产世界交通运输所需的生物燃料的五分之一，需消耗4.37亿吨温室气体，相当于马路上减少3.08亿辆车之后产生的效果。

假如汽化炉内二氧化碳的比例达到30%，那么所有的固体燃料都将被转化为合成汽。这种新型"汽化"技术减少了所需的热水数量，从而节省了大量能量，效率较之标准的汽化过程提高了10%至30%。

据研究小组组长麦考·卡斯塔尔迪(Marco Castaldi)介绍，当汽化炉温度达到1000℃时，若是不添加二氧化碳，炉内必将出现碳的残余物，而这本应是燃料的一部分，这属于燃烧效率的负效应；在同样的温度下，加入30%的二氧化碳，所有的碳都会被转化为合成汽。若是将该技术应用于现代的综合性联合气化循环(IGCC)电厂，可获得高达4% 的能源收益，尽管与500兆瓦的发电量相比，这个数字显得是那么的微不足道，然而它对于环境所产生的影响将是不可估量的。