先进的陶瓷管可以减少发电站的温室气体排放

工程师们今天（2007年8月3日）声称，通过使用先进陶瓷材料制成的微型管控制燃烧过程，发电站的温室气体排放量可以减少到几乎为零。

这种被称为LSCF的材料具有显著的特性，能够过滤空气中的氧气。通过在纯氧中燃烧燃料，有可能产生几乎纯净的二氧化碳流，这种二氧化碳具有再加工成有用化学品的商业潜力。

LSCF并不是一种全新的材料——它最初是为燃料电池技术而开发的——但加州理工学院的工程师们纽卡斯尔大学在英格兰北部，与伦敦帝国理工学院合作开发了该技术，用于减少燃气发电站的排放量，也可能用于燃煤和燃油发电。传统的燃气发电站在气流中燃烧甲烷，产生氮和温室气体（包括二氧化碳和氮氧化物）的混合物，排放到大气中。分离气体是不实际的，因为这样做成本高，需要大量能源。

然而，LSCF管道只允许空气中的氧气成分到达甲烷气体，从而产生几乎纯二氧化碳和蒸汽，通过将蒸汽冷凝成水就可以很容易地分离出来。

由此产生的二氧化碳流可以通过管道输送到加工厂，转化成甲醇等化学物质，甲醇是一种有用的工业燃料和溶剂。

这种新的燃烧过程是由Ian Metcalfe教授、Alan Thursfield博士和纽卡斯尔大学化学工程与先进材料学院的同事，以及伦敦帝国理工学院化学工程系的Li Kang博士在实验室开发和测试的。欧洲杯足球竞彩这项研究得到了英国工程与物理科学研究理事会(EPSRC)的资助。欧洲杯线上买球

有关研究及发展计划的详情，已于2007年8月3日同时刊登在两份技术刊物《材料世界》及《化学工程师》上。欧洲杯足球竞彩随着项目的开展，在学术期刊上发表了一系列的研究论文。

LSCF管看起来像小而硬的吸管，并且可以渗透氧离子？携带电荷的单个原子。最关键的是，LSCF还能够在800℃左右的典型电站运行温度下抵抗腐蚀或分解。

当空气被吹到管子外面时，氧气就能穿过管壁进入管子内部，在那里，氧气与从管子中心被泵入的甲烷气体一起燃烧。

主要由氮气组成的耗氧空气可以返回大气，对环境没有有害影响，而二氧化碳可以在燃烧后从管道内部单独收集。

另一种方法是控制空气和甲烷的流动，以便只发生部分燃烧。这将产生“合成气”，即一氧化碳和氢气的混合物，很容易转化为各种有用的碳氢化合物。

LSCF(镧-锶-钴-氧化铁)管已经在实验室中成功测试，该设计吸引了能源工业的兴趣。纽卡斯尔大学的研究小组目前正在对这种管道的耐久性进行进一步的测试，以证实他们的初步发现，即这种管道可以在发电站燃烧室的条件下承受相当长的时间。

虽然还没有尝试过，但应该可以从大量的管道中组装一个发电站的燃烧室，并在它们之间留出空气流通的空间。

理论上，只要固体和液体燃料首先转化为气体，该技术也可以应用于燃煤和燃油发电站。这种操作在理论上很简单，但会增加运行电站的成本和复杂性。

政府统计数据显示，英国能源行业每年产生2亿吨二氧化碳，占全国二氧化碳总排放量的三分之一以上。

梅特卡夫教授说:“处理燃烧产生的二氧化碳废料最便宜的方法是将其释放到大气中。”自从人类发现如何生火以来，我们就一直在这样做。”

“我们开发的技术可能会提供一个可行的替代方案，尽管引进这项技术是否经济将在很大程度上取决于政府未来运作的碳信用体系。”

LSCF是一种相对较新的材料，在过去的十年左右，许多国家都在研究它作为燃料电池阴极的潜在用途。