相關概念
CO捕獲：對於大量分散型的CO2排放源難以實現碳的收集,因此碳捕獲的主要目標是像化石燃料電廠、鋼鐵廠、水泥廠煉油廠、合成氨廠廣等CO2的集中排放源(大點源)。現有的技術能夠捕獲到個捕獲廠處理的CO2總量的85%~95%。一個配備CCS系統(具有地質或海洋封存的路徑)的電廠相比一個未配備CCS的同等排量的電廠而言多消耗10%~40%的能源,其中絕大部分用於捕獲和壓縮。對於安全封存,結果是一個採用CCS的電廠相比一個未採用CCS的電廠而言能夠使排放到大氣中的CO2減減少80%-909%。以碳酸鹽礦石作為封存方式的CCS系統相比,未採用CCS的同等排量的T.廠將多需要60%~180%%的的能源。
針對電廠排放的CO的捕獲分離系統主要有3類:燃燒後、富氧燃燒以及燃燒前。燃氣流中的CO濃度、燃氣流壓力以及燃料類型(固體或氣體)都是選擇捕獲系統時要考慮的重要因素。
CO捕獲已經在一些工業套用中採用。大規模製氫(主要用於氨和化肥的生產,以及石油提煉)採用了與燃燒前捕獲中所使用的完全相同的技術。還有利用類似於燃燒後捕獲技術,從未加工天然氣中分離CO的大規模實踐。雖然商業系統也可用於大規模分離氧,但氧化燃料燃燒後捕獲CO的技術目前處於示範階段。
制氫過程
燃燒前系統在一個有蒸汽和空氣或氧的反應器中處理一次燃料,產生主要成分為CO和氫的混合氣體。在第二個反應器內通過CO與蒸汽的反應生成其餘的和CO。可從最後產生的由氫和CO組成的混合氣體分離出一個CO氣流和一個氫流。如果CO被封存,氫就成為無碳能源載體,可用來燃燒發電。儘管最初的燃料轉化步驟較為複雜,與燃燒後系統相比成本較高,但由變換反應器產生的高濃度CO(在烘乾條件下一般占體積15%~60%),以及在這些套用中採用的高壓則更有利於CO的分離。燃燒前系統可以在採用綜合汽化複合循環(ICCC)技術的電廠中使用。
無碳能源載體優勢
電力的主要價值在於,它是除了氫氣以外外,目前已知的唯種無碳能源載體。即使考慮像美國這樣主要依靠煤來發電的情況,電池驅動汽車與汽油汽車相比,前前者每英里的的二氧化碳排量也只有後者的一半;而在像加利福尼亞州這種使用相當清潔的電力的地方,情情況會更好。因此,儘管在美國能源更大程度上依賴於太陽能、地熱、潮汐和風能以及電池成本降低之前,電力汽車不會帶來全球變暖污染的顯著削弱,但它們確實會變得越來越重要。
