Trên thế giới đã xuất hiện một công nghệ mới cho phép nhà máy nhiệt điện tạo ra năng lượng rẻ và sạch từ nhiên liệu hydrocarbon mà không phát thải ra môi trường.
Vào ngày 9/4, ngay trước thềm Hội nghị thượng đỉnh về năng lượng toàn cầu lần thứ VIII (khai mạc ngày 10/4/2019 tại Karlsruhe, Đức), người đoạt giải thưởng Năng lượng toàn cầu năm 2012, thành viên của Ủy ban giải thưởng quốc tế, giám đốc kỹ thuật của Net Power LLC, Rodney Allam đã nói với các sinh viên của Viện công nghệ Karlsruhe về nhà máy nhiệt điện đầu tiên trên thế giới hoạt động trên cơ sở một chu kỳ đặc biệt, được đặt tên để vinh danh ông, sản xuất ra năng lượng rẻ và sạch từ nhiên liệu hydrocarbon mà không phát thải ra môi trường.
Công nghệ mới đậm tính sáng tạo của người đoạt giải Năng lượng toàn cầu không chỉ giúp ngăn chặn biến đổi khí hậu – mục tiêu quan trọng nhất của Thỏa thuận Khí hậu Paris – mà còn góp phần phát triển năng lượng bền vững. Bằng cách thu giữ tất cả lượng khí carbon dioxide sinh ra từ việc đốt khí đốt tự nhiên, công nghệ này cũng cung cấp điện với mức giá thấp tương đương với các tuabin khí hiện đại khác – chưa tới 1 cent cho mỗi 1 kWh.
Trong tương lai, các nhà máy nhiệt điện sẽ không còn phát thải như thế này.
Được biết, trong nhiều năm, Rodney Allam đã xử lý các vấn đề về giảm khí thải CO2, NOx và SOx tại các nhà máy nhiệt điện than và phát triển công nghệ thu giữ carbon dioxide trong khí thải, cho phép chúng ta không ném nó vào khí quyển, mà hóa lỏng và bơm xuống lòng đất ở độ sâu khoảng 1 km qua những giếng còn lưu lại sau khi khai thác cạn kiệt các mỏ dầu. Tuy nhiên, công nghệ này lại làm tăng hơn 60% chi phí điện do các nhà máy nhiệt điện than sản xuất.
Nhà phát minh đã thấy rõ rằng cần phải nghĩ ra một cách không chỉ loại bỏ carbon dioxide được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, mà còn bằng cách nào đó đưa nó vào chu trình nhiệt động lực học. Giải pháp mới được gọi là chu kỳ Allama. Môi trường làm việc trong đó là carbon dioxide gần như tinh khiết được giải phóng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu ở trạng thái siêu tới hạn, đi vào tuabin ở nhiệt độ lên tới 1.200°C và áp suất hơn 300 atm. Sau khi đi qua tuabin và bộ trao đổi nhiệt, nó trở lại buồng đốt. Bằng cách sử dụng CO2 thay vì hơi nước, Allam đã có thể tránh được sự chuyển pha không hiệu quả. Nhiệt vẫn còn bên trong hệ thống, giúp giảm lượng nhiên liệu cần thiết để duy trì nhiệt độ hoạt động cao.
Nhà khoa học giải thích rằng sự khác biệt quan trọng giữa “Chu kỳ Allama” với các phương pháp truyền thống là việc đốt cháy oxy của nhiên liệu. Để làm điều này, một thiết bị tách không khí được lắp đặt ở đầu vào hệ thống, phát ra oxy tinh khiết từ không khí, trong đó diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch – than hoặc khí tự nhiên.
Hiện tại, một nhà máy điện 50 MW đang được xây dựng tại La Porte, bang Texas, Mỹ, sẽ chứng minh hoạt động của hệ thống năng lượng mới nhất dựa trên oxy và khí tự nhiên với lượng khí thải bằng không vào khí quyển, sử dụng công nghệ chu kỳ Allama.
Viện Công nghệ Karlsruhe là một phần của Hiệp hội các trường đại học nghiên cứu Helmholtz, ngoài nhiệm vụ của một trường đại học nhà nước, Viện còn thường xuyên thực hiện những công trình nghiên cứu lớn ở quy mô quốc gia. Ba nhiệm vụ chính của Viện là nghiên cứu, cung cấp giáo dục đại học và phát triển đổi mới với khoảng 9.300 chuyên gia hợp tác trong nhiều lĩnh vực như khoa học tự nhiên, kỹ thuật, kinh tế, nhân văn và khoa học xã hội. Viện Công nghệ Karlsruhe luôn ở trong top đầu trong bảng xếp hạng các cơ sở đào tạo đại học tốt nhất.
Theo Bá Thủy/petrotimes (10/4/2019)
