Japán-amerikai tengelyen pörög a klasszikus hőerőművek új generációja. A kulcsszó: szuperkritikus szén-dioxid!

Légyen bár az ember projektmenedzser, szakács vagy műkörmös, esetleg újságíró, alighanem el tudja mondani, hogy működik egy hőerőmű. Valamikor technikaórán mindenki megtanulta alapszinten a dolgot: elégetünk valami éghetőt egy kazánban (vagy akár nukleáris energiát termelünk egy reaktorban, mindegy), a felszabaduló hővel vizet forralunk, a nagy nyomású gőzzel meghajtunk egy turbinát, ennek a tengelye hajtja meg az elektromos energiát termelő generátort. A gőzt pedig szépen visszahűtjük, víz lesz belőle, amit akár fel is forralhatunk újra.

Ebben a folyamatban a víz elég problémás elem. Állapotváltozásai energiaveszteséget jelentenek, a felfűtés hosszadalmas folyamat, ráadásul a H2O korrozív anyag is. A víz kiváltására jelenleg az úgynevezett szuperkritikus szén-dioxid tűnik a legalkalmasabb anyagnak. Normál légköri nyomáson ugyan a CO2 lehűtve szárazjéggé szilárdul, innen felmelegítve pedig a folyadék-fázist elegánsan kihagyva gázzá szublimál, de megfelelő nyomás mellett, kellő hőmérsékleti tartományban igenis képes folyadék, illetve szuperkritikus folyadék halmazállapotot is felvenni. Ez valami igen fura, folyadékszerűen viselkedő gáz állapot, amit projektmenedzser, szakács vagy műkörmös, esetleg újságíró már kevéssé tud elképzelni, de azért a fizikában és a technológiában nagyon is létezik.

Igazán szép egy modern szuperkritikus CO2-turbina belülről!

A korábban a General Electricnél kifejlesztett, 10 MW-os kísérleti sCO2-generátorról még a magyar médiában is olvashattunk, a kis erőmű a hagyományos hőerőművek 45% körüli hatásfoka helyett 50%-os hatékonysággal alakította elektromos energiává a hőt. Most pedig egy japán-amerikai együttműködés eredményeképp még hatékonyabb demonstrációs erőmű létesül, Texasban.

A Toshiba november elsején indította el Amerika felé ugyanis azt a 25 MW csúcsteljesítményű gázturbinás erőművet, amelyben nem elkülönítve zajlik a fűtés és az érdemi munkavégzés, hanem a szén-dioxid a földgázhoz és oxigénhez keverve egy menetben kerül az égéstérbe, majd a szuperkritikus CO2 az égés során azonmód el is végzi a munkát, a turbina pörgetését. A kiáramló gázelegy egy hőcserélőben lehűl, majd a víz leválasztása után a szén-dioxid már mehet is vissza a turbinába.

A technológia azt is lehetővé teszi, hogy az égéstermékként keletkező extra CO2 ne a légkörbe kerüljön üvegház-gázként, hanem valami hasznosabb módon bánjunk el vele; eldughatjuk el a föld alá, csináltathatunk belőle algákkal alkoholt, ilyesmi. Mert erre is vannak már megoldások, csak drágák, és egyelőre még nem melegítettük fel eléggé a Földet ahhoz, hogy az emberiség úgy érezze, megéri bíbelődni velük.

Népszerű
Uralkodj magadon!
Új kommentelési szabályok vannak 2016. január 21-től. Itt olvashatod el, hogy mik azok, és itt azt, hogy miért vezettük be őket.