Brennstoffzellen bieten konnte Günstige Kohlendioxid-Lagerung
Eine neue Art von Brennstoffzelle könnte die CO2-Speicherung billiger, aber es könnte auch als ein guter Weg, um mehr Öl aus dem Boden zu pumpen.
Von Kevin Bullis auf 24. Mai 2013
Warum es wichtig ist
Carbon-Capture-Technologie ist viel zu teuer, fast eine Verdoppelung der Kosten für Strom aus Kohlekraftwerken.
Die elektrochemischen Reaktionen, die in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung auftreten könnte eine preiswerte Möglichkeit zur selektiven Entfernung von Kohlendioxid aus den Abgasen von fossilen Kraftwerken. Die gleichen Reaktionen konzentrieren konnte das Kohlendioxid, so dass sie unterirdisch gespeichert werden. Die Brennstoffzelle könnte auch zur Stromerzeugung genutzt werden, wodurch Einnahmen die Kosten verrechnet.
Bestehende Ansätze zur Erfassung von Kohlendioxid würde fast das Doppelte der Kosten der Stromerzeugung aus Kohle-Kraftwerk. Und obwohl mit Brennstoffzellen anstelle würde noch erhöhen die Kosten für Strom, dass am frühen Tests und Berechnungen-vielleicht ein Drittel oder weniger Zunahme-Basis, sagt Shailesh Vora , ein Programm-Manager bei dem US Department of Energy National Energy Technology Laboratory , das trägt dazu bei, die Entwicklung der Technologie mit einem $ 2.400.000 Zuschuss finanzieren. Forscher haben als mit Brennstoffzellen für die Aufnahme von Kohlendioxid mindestens seit den frühen 1990er Jahren, aber die Zellen sind jetzt billiger und sie dauern länger, was könnte sie praktischer.
Carbon-Capture-Technologie, zur Verringerung der Emissionen aus Kraftwerken gerichtet, könnte der Schlüssel zur Bekämpfung des Klimawandels, vor allem da fossile Energie wird schneller als Macht wächst aus kohlenstoffarmen Energiequellen wie Wind-, Solar-und Kernenergie (siehe " The Carbon Capture Conundrum "," Will Carbon Capture rechtzeitig fertig sein? "und" The Enduring Technology of Coal "). Technologie bereits existiert, könnte Kohlendioxid aus Abgasen zu erfassen, aber es ist nicht in großem Maßstab verwendet, weil es teuer ist, und weil es mit Dampf, die sonst verwendet würde, um Elektrizität zu erzeugen, Schneiden einer Anlage Stromerzeugung und der Umsatz um etwa ein Drittel .
Vora sagt ein Vorteil der Brennstoffzelle Ansatz ist, dass während andere Kohlenstoff-Capture-Technologien verringern die Menge von Strom-und Einnahmen-, dass ein Kraftwerk erzeugt, die Verwendung von Brennstoffzellen tatsächlich erhöht Stromerzeugung.
Nicht alle Brennstoffzellen verwendet werden, um Kohlendioxid zu erfassen. Das Verfahren funktioniert nur mit geschmolzenem Karbonat-Brennstoffzellen, eine Art von der Danbury, Connecticut ansässige Unternehmen gemacht FuelCell Energy , die sie verkauft jetzt für Unternehmen und Versorgungseinrichtungen für bestimmte Nischen-Anwendungen (siehe " Dienstprogramm Dominion Big Fuel Cells in Buys ").
Molten Carbonate Fuel Zellen tatsächlich verlassen sich auf Kohlendioxid zu bedienen. Sie nehmen es in an einer Elektrode. Das Kohlendioxid wird dann verwendet, um Ionen, die Strom an die Gegenelektrode, wobei das Kohlendioxid emittiert durchführen zu bilden. Schließlich wird sie an der ersten Elektrode zur Wiederverwendung gepumpt wird, die eine komplette Schleife.
Zur Abtrennung von Kohlendioxid, würde diese Schleife unterbrochen. Statt Recycling Kohlendioxid, würde die Brennstoffzelle erhalten die Kohlendioxid braucht aus dem Abgas in einem Kraftwerk. Diese Abgase enthalten etwa 5 bis 15 Prozent Kohlendioxid, durch andere Gase, vor allem Stickstoff, verdünnt. Die Brennstoffzelle würde selektiv die Aufnahme der Kohlendioxid verwenden, um Ionen zu bilden, und dann geben sie in einem viel konzentrierte Strom in der gegenüberliegenden Elektrode. Die Gase emittiert würde es ca. 70 Prozent Kohlendioxid. Die meisten der Rest ist Wasserdampf, der einfach zu kondensieren, so dass ein fast reiner Strom von Kohlendioxid, die unter Druck gesetzt werden können und für die Lagerung unter Tage gepumpt ist.
Bisher hat sich die Technologie in einem kleinen Maßstab im Labor nachgewiesen. Das DOE Finanzierung wird verwendet, um größere Systeme zur Erfassung von Kohlendioxid zu bauen. Mehrere Fragen bleiben darüber, wie gut es funktionieren wird und wie viel es kosten wird. Zum einen werden die Abgase aus Kraftwerken mit Schwefel und andere Schadstoffe, die den Betrieb einer Brennstoffzelle stören könnten verunreinigt. Die Kosten hängen davon ab, wie viel die Gase gereinigt werden, bevor sie in einer Brennstoffzelle sind eingeführt benötigen. Die Technologie könnte besser funktionieren bei Erdgas-Anlagen, die sauberere Abgase als Kohlekraftwerke haben.
FuelCell Energy macht Brennstoffzellen, dass jeder nur ein paar Megawatt erzeugen. Er muss dann zu viel größeren-fähig hunderte Megawatt bis große Mengen an Kohlendioxid in einem Kraftwerk zu erfassen.
FuelCell Energy rechnet damit, dass der Prozess könnte Kohlendioxid bei zwischen $ 20 und $ 30 pro Tonne zu erfassen. Bei diesen Preisen könnte FuelCell Lage sein, um es für die Verwendung in Gewächshäusern oder zur Verbesserung Produktion an Ölquellen-es kann verwendet werden, um Kraft aus Öl werden die sonst um Poren in einem Ölbehälter klammern verkaufen.
Brennstoffzellen könnten in der Tat, zur Bewältigung einer Herausforderung, um unter Verwendung von Kohlendioxid, um Ölförderung zu erhöhen. Normalerweise Dabei erfordert Rohrleitungen, um das Kohlendioxid zu entfernten Vertiefungen liefern. Aber Brennstoffzellen könnte an der Stelle einer Ölquelle, Strom von Gasen, die zusammen mit dem Öl hergestellt erzeugen verwendet werden. Das würde produzieren Kohlendioxid, das dann eingefangen werden konnte und verrohrt in den Untergrund zu freiem Öl helfen. Sobald das Reservoir erschöpft ist, die gut könnte gedeckelt werden, Trapping Kohlendioxid unterirdisch.
Allerdings sind die Netto-Kohlendioxid-Emissionen bei der Verwendung von Kohlendioxid, die Ölförderung zu erhöhen beteiligt sind nicht klar einige der Vorteile der Trapping Kohlendioxid unterirdisch würde durch erhöhte Kohlendioxid-Emissionen aus dem Öl ausgeglichen werden.
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http://www.technologyreview.com/news/515026/...storage/#ixzz2UgFZ8chC From MIT Technology Review
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