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美国更廉价的煤发电厂碳捕捉技术流量

发布时间:2019-11-20 18:49:16 阅读: 来源:轮毂厂家

美国:更廉价的煤发电厂碳捕捉技术

据悉,在传统的煤发电厂中增加碳捕捉技术,会使其生产的电力价格几乎翻一倍。这正是通过立法调控碳排放的最大障碍之一。总部位于美国加州雷德伍德的克迪科斯公司(Codexis)的研究人员正在利用转基因酶降低碳捕捉的成本,他们的方法能使电价上涨小于三分之一。

这种新酶,用于碳捕捉的溶剂,效率提高了一百倍。这有望降低用于捕捉和储存温室气体所需的能耗。研究人员开发了改变酶基因的新方法,使它能在煤发电厂的高温烟窗里发挥作用。

捕捉二氧化碳的标准方法是使用一种叫做单乙醇胺(MEA)的溶剂。溶剂吸收二氧化碳,把它与其他烟道排气区别开来。为了储存二氧化碳,必须加热释放气体——这将产生可以压缩并永久储存的纯二氧化碳气体流。完成这些所需的能量使得煤发电厂的输出功率降低约30%,加上捕捉二氧化碳所需的其他设备和材料,这将使所产生的电力的价格上升约80%。克迪科斯公司的方法能将这种电价上涨限制在35%或更少的比例内。

克迪科斯公司的研究人员调整了碳酸酐酶的基因,这与许多生物体包括人类的呼吸有关。碳酸酐酶有助于一种叫做甲基二乙醇氨的溶剂与二氧化碳结合。最有挑战性的问题在于,改变酶的特性使其能在烟窗的高温下存活。这种酶能在25°C左右存活,但是温度超过55 °C~65 °C就马上失效。

克迪科斯公司的早期研究结果表明经调整的酶能在85 °C以上的温度下存活半个小时。这对于酶在烟窗中存活足够了,但是还不到释放二氧化碳用于储存的温度(130 °C)。该公司表示,公布这些最初的研究结果后,公司取得了很大的进展,但是该公司还没有公布最新的数据。

克迪科斯公司使用了一种独家的定向进化技术。在最简单的形式中,定向进化就是进行随机的改变进化为已有的基因。这种突变一次能改变酶中的一种氨基酸。表现最好的基因被挑选出来然后通过调整进一步改善其性能。克迪科斯公司的研究人员研发了一种更快地大规模改变基因序列的方法——一次改变多个氨基酸。他们还研发了计算技术,使他们能确定基因中的哪些部分最有可能在改变后提高性能。这些改变使得该过程更加高效,并在相对较短的时间里显著改善性能。

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