研究评估先进反应堆是否可以使碳捕获系统更加可行

美国能源部(DOE)的一份新报告发现，核反应堆与二氧化碳去除技术(包括直接空气捕获技术)相结合具有前景。

根据这项研究，与非核动力系统相比，先进反应堆可以将某些直接空气捕获技术的平均成本降低高达13%。

此次合作还可以提高它们的业绩和市场可行性，进一步支持政府到2050年实现净零经济的目标。

仔细看看报告

《支持负排放技术的核能评估》报告是对核电厂在支持各种负排放技术方面可以发挥的作用的初步探索。

研究人员发现直接空气捕获是一个特别有前途的合作伙伴。

该研究的重点是将低温固体吸附剂和高温液体溶剂直接空气捕获系统与三种先进反应堆类型(先进压水堆、钠冷快堆和超高温反应堆)配对。

根据现有数据和国家能源技术实验室之前的研究，选择这两种直接空气捕获系统进行分析。

在这项研究中，研究人员分析了使用核热和电的固体直接空气捕获系统。他们还研究了天然气热和核电的结合用于液体直接空气捕获工厂。

然后，他们将这些结果与之前完全由化石燃料驱动的直接空气捕获研究进行了比较。

降低成本，提高性能

直接空气捕获是最成熟的除碳技术之一，但它是一个能源密集型过程，导致成本高昂。

这些系统需要电力来为风扇、泵、压缩机、水冷却系统和空气分离装置提供动力。它们还需要热量来驱动化学反应，从而再生溶剂或吸附剂并浓缩二氧化碳。

研究结果表明，将该系统与三种反应堆类型中的任何一种配对都将受益于反应堆的大量无碳和恒定电力输出。

固体直接空气捕获系统将受益于反应堆的低温热量，随着未来的技术改进，液体直接空气捕获系统将受益于钠冷快堆和超高温反应堆提供的高温热量。

与之前对化石燃料源驱动的直接空气捕获系统的研究相比，核反应堆可以将固体直接空气捕获系统的平均成本降低高达13%，将液体系统的平均成本降低高达7%，使其部署起来更加经济。

利用先进反应堆产生的无碳电力和热量还将使系统变得更小、运行成本更低，因为与由天然气或电网供电的传统系统相比，其排放足迹更少。

下一步是什么?

美国能源部核能系统分析与集成办公室在阿贡国家实验室、爱达荷国家实验室和国家能源技术实验室的研究人员的帮助下开展了这项研究。

初步结果证实了核能在降低两种直接空气捕获系统二氧化碳去除成本方面的潜力。

然而，除了考虑其他新兴的直接空气捕获技术外，还需要进行更多分析来确定最佳系统，包括将核热能与液体直接空气捕获系统结合使用，以最大限度地减少对天然气的需求。

研究人员还发现将核能与其他负排放技术结合使用的潜在好处，包括使用生物质、海水和玄武岩进行碳捕获。进一步的研究将确定它们与各种反应堆类型的全面技术和经济兼容性。

净零之路

美国能源部估计，要实现政府到2050年净零排放的目标，每年需要从大气中清除4亿至18亿吨二氧化碳。

该部门最近宣布斥资超过10亿美元，通过两党基础设施​​法资助的直接空气捕获中心计划，在德克萨斯州和路易斯安那州开发两个商业直接空气捕获设施。

这项研究以及未来的后续报告将进一步支持碳捕获技术的开发和部署，以便在我们迈向清洁能源经济的道路上创造良好的高薪就业机会。

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