地热发电能减缓温室效应吗

一项新的研究表明,让二氧化碳气流流过炽热的岩石能够产生电能,同时会消耗掉大量导致全球气候变暖的温室气体.美国劳伦斯伯克利实验室的水利学家卡斯顿,普鲁斯在进行了相关研究后表示,他目前正在致力于地热发电站使用二氧化碳发电的可行性研究.

随着近年来保护环境呼声的日益高涨,地热能以其显著的经济效益和环境效益备受关注,发展势头强劲.地热发电中有一种被称作“干热岩发电系统”的模式,其工作原理是这样的：先在地而上钻两眼很深、底部相通的井,从一口井中泵入水与地底温度很高的岩石接触,水瞬间汽化为温度高达200℃的水蒸汽从另一眼井中冲出并推动轮机运转,从而产生电力.

卡斯顿普鲁斯通过分析得出,用二氧化碳代替水泵人钻井的发电效率将会更高.“用二氧化碳代替水泵入钻井会多产生50％或更多的电能.”2000年,在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室唐纳德.布朗的建议下,普鲁斯决意在位于法国西北部的苏茨地热站对该技术进行测试.此前,苏茨地热站主要使用“干热岩发电系统”生产电能.

由于长期以来用水作“干热岩发电系统”媒质的观点已经根深蒂固,普鲁斯在最初提出他的设想时还很犹豫不决,害怕遭到人们的嘲笑.“开始我认为这是自己所听说过的最不切实际的设想.”普鲁斯在接受《新科学家》杂志记者的访时说,“但随着研究的不断进行,我渐渐对其的可行性深信不疑.”

普鲁斯起初对自己设想的质疑也不无道理,因为二氧化碳在流经热岩时带走的热量并没有等量的水多.但他注意到一个重要因素：二氧化碳流经轮机时比水快得多,经过一系列的运算,他发现使用二氧化碳竟能提高产能效率,这其中的根本原因就是相对于二氧化碳来说水很粘稠,受轮机阻力较大.“如果将二氧化碳比作水,那么水就相当于蜂蜜了.”普鲁斯解释道.

将二氧化碳泵入钻井中时所需能量也比泵入水时所需能量小得多.出口处温度很高的二氧化碳会比进口处的浓度小,这种浓度差成了一股促使二氧化碳流动的自然力量.除了在开始时需要用到空气泵以外,接下来它几乎派不上用场.另外系统工作时还将会有大量二：氧化碳渗进岩石,从而消耗掉这种导致全球气候变暖的温室气体.

普鲁斯计划在苏茨地热站的试验吸引100万吨二氧化碳,这大约相当于一个功率为150MW的火电站一年所产生的二氧化碳量.他欣喜地表示,只需一年,一个小型的地热站在吸收100万吨二氧化碳的同时发电功率还能达到50MW.普鲁斯计算的基本原理是：二氧化碳流经热岩时被吸收的量与水等同.不过,这个原理是否正确还有待考证,因为彼二氧化碳处在高温高压状态,普鲁斯正计划做进一步的实验以验证该原理的正确性.

(编译自.省略)

(责任编辑　窦丽丽)