【專欄】明日能源救星？－近幾年來突破性技術簡介（六）

零碳排放天然氣發電 (Zero-Carbon Natural Gas)

一種針對天然氣發電廠的新工程學方法，將二氧化碳回收再利用。一家發電廠能夠以廉價高效的方式捕捉天然氣燃燒釋放的碳元素，避免了溫室氣體的排放。

一種新的天然氣工廠工程方法使二氧化碳發揮作用。在可預見的將來，世界可能把天然氣作為我們的主要電力來源之一。它價格便宜，而且容易獲得，現在天然氣發電為美國提供了近32% 的電力，其碳排放量也達到電力部門總碳排放量的30%。雖然它比煤炭更清潔，但它仍然是碳排放量的一大來源。

位於美國石油和煉油工業中心休士頓郊外的一家試驗性發電廠正在測試一種技術，該技術可以使天然氣的清潔能源成為現實。 50兆瓦專案背後的公司Net Power公司相信，它至少能以標準天然氣發電廠的同樣低廉的價格發電，並基本上捕獲過程中釋放的所有二氧化碳。

如果是這樣，那就意味著世界有辦法以合理的成本從化石燃料中產生無碳能源。這些天然氣發電廠可以按需上下波動，避免核電的高資本成本，並避開可再生能源通常提供的不穩定供應。

該工廠將燃燒天然氣釋放的二氧化碳置於高壓和高溫下，利用產生的超臨界二氧化碳作為驅動特製渦輪機的"工作流體"（working fluid）。大量的二氧化碳可以連續循環利用，其餘的可以廉價捕獲。

降低成本的一個關鍵區段，取決於銷售二氧化碳。今天二氧化碳的主要用途是幫助從油井中提取石油。這是一個有限的市場，而不是一個特別綠色的市場。然而， Net Power最終的目的，希望看到水泥製造和塑膠和其他碳基材料廠，對二氧化碳的需求不斷增長。

Net Power公司的技術不能解決天然氣的所有問題，尤其是在開採方面。但是，只要我們使用天然氣，我們不妨盡可能乾淨地使用天然氣。在所有正在開發的清潔能源技術中，Net Power公司是承諾在減少碳排放方面，取得微弱進展的最遠技術之一。

核能新浪潮

先進的核聚變和核裂變反應爐正在走進現實。在減少碳排放和限制氣候變化的努力方面，核能的作用似乎正變得越來越不可或缺。新型核裂變反應爐，到 2020 年代中期，有望實現大規模應用；核聚變反應爐，仍需至少十年時間。

在過去的一年中，新型核反應爐發展勢頭強勁，核能的使用將會變得更安全，成本也更低。新型反應爐的發展包括：顛覆了傳統設計的第四代核裂變反應爐、小型模塊化反應爐，以及似乎永遠也無法實現的核聚變反應爐。

小型模塊化反應爐可以產生的電力，通常為數十兆瓦，微軟老板比爾蓋茨（Bill Gates) 投資於新小型核分裂電爐（傳統的是1000MW, 小型是60MW)，這樣可省錢，減少對環境和財政的風險。但大多數專家仍認為新技術，還是無法避免過去的錯誤，核廢料仍然無解。

核聚變方面也有進展。雖然沒人指望可控核聚變技術會在 2030 年以前實現交付，但許多人認為可控核聚變只是黃粱美夢，然而，由於核聚變反應爐不會出現爐芯熔毀，也不會產生衰變期長、放射性高的核廢料（短命重氫廢料），它所可能會面臨的公眾抵制，應該會比常規核反應爐少很多。

然而，最大的問題是核廢料的儲存及其環境影響：放射性渣物需要數千年才能腐爛，其安全保護帶來許多風險。這個問題在世界許多地區，仍是一個懸而未決的問題。經過70年的核能，仍然沒有永久的垃圾填埋場，來容納最危險的廢物。尚且，經歷雙重成本的財務風險（由於長期框架，平均約10年），還有一個與時間的流逝有關：當核電站準備就緒時，現有的太陽能和風能技術可能如此先進，使核無用的或已經過時。如果太陽能和風能產生的能源得到有效結合，加上電池領域的持續進步，使得保存和運輸太陽產生的能量變得更加容易。其他能源的不斷技術進步是核能的真正挑戰者，這很可能使比爾·蓋茨的預測是錯誤的。 專欄屬作者個人意見，文責歸屬作者，本報提供意見交流平台，不代表本報立場。