طاقة غاز طبيعي عديمة الانبعاثات

دورة Allam-Fetvedt: احتجاز كربون بنسبة 100%

استكشاف تقنية CO₂ فوق الحرج الرائدة التي تحتجز كل الانبعاثات عند المصدر دون عقوبات في الكفاءة. فعلى خلاف الاحتجاز التقليدي بعد الاحتراق، تنتج دورة Allam-Fetvedt CO₂ جاهزاً للأنابيب كناتج ثانوي أصيل—دون حاجة إلى تعديلات لاحقة مكلفة.

~100%
CO₂ محتجَز
~59%
الكفاءة الصافية
250 MW
لكل وحدة معيارية
صفر
انبعاثات NOx/SOx

كيف تعمل دورة Allam-Fetvedt

تمثّل Allam-Fetvedt Cycle، التي طوّرتها 8 Rivers Capital وNET Power، إعادة تصوّر جذرية لتوليد الطاقة الحرارية. فبدل استخدام البخار كمائع تشغيل كما في المحطات التقليدية، تستخدم supercritical CO₂—أي ثاني أكسيد الكربون عند درجات حرارة وضغوط يتصرّف عندها كسائل وغاز في آن واحد.

The process works as follows: يُحرق الغاز الطبيعي بأكسجين نقي (لا بالهواء) في غرفة احتراق عالية الضغط. وهذا الاحتراق بالأكسجين ينتج CO₂ وبخار ماء فقط—بلا أكاسيد نيتروجين (NOx) أو أكاسيد كبريت (SOx). ويقود CO₂ الساخن عالي الضغط الناتج توربيناً متخصّصاً لتوليد الكهرباء.

بعد التمدّد عبر التوربين، يُبرَّد CO₂ ويُكثَّف الماء ويُفصل. ويُعاد تدوير معظم CO₂ كمائع تشغيل، فيما يُحتجَز الفائض—المطابق تماماً لمحتوى الكربون في الغاز الطبيعي المحروق—عند pipeline pressure, ready for sequestration دون ضغط إضافي. ويحقّق هذا الاحتجاز الأصيل إزالة CO₂ بنسبة تقارب 100% بعقوبة كفاءة ضئيلة.

مقارنة تقنيات احتجاز الكربون

التقنيةالكفاءة الصافيةمعدّل الاحتجازالنضجبنية الكلفة
Post-Combustion Capture~50%85-95%CommercialHigh retrofit cost
Pre-Combustion Capture~45%90-95%DemonstrationMedium
Oxy-Combustion~45%95-99%PilotMedium-High
Allam-Fetvedt Cycle~59%~100%Commercial 2026Low (inherent)

الجدول الزمني للتطوير

2018

محطة NET Power التجريبية

منشأة تجريبية حرارية بقدرة 50 MW هي الأولى من نوعها في La Porte بتكساس، تثبت بنجاح تقنية دورة Allam-Fetvedt.

2021

أول مزامنة مع الشبكة

NET Power تحقّق سابقة عالمية: كهرباء عديمة الانبعاثات من الغاز الطبيعي تُسلَّم إلى شبكة الكهرباء في تكساس.

2025

شراكة كاليفورنيا

NET Power وCarbon TerraVault توقّعان مذكرة تفاهم لتطوير ما يصل إلى 1 GW من سعة الطاقة عديمة الانبعاثات في شمال كاليفورنيا.

2026

التشغيل التجاري

من المتوقّع أن تبدأ أولى محطات NET Power بمقياس المرافق تشغيلها التجاري، بقدرة تصل إلى 250 MW لكل منها.

شركاء التقنية الرئيسيون

NET Power

تسويق تقنية دورة Allam-Fetvedt تجارياً. ويُتوقّع تشغيل أولى المحطات بمقياس المرافق في 2026، مع سجل طلبات يشمل الشراكة في كاليفورنيا لسعة تصل إلى 1 GW. وتحتاج كل محطة معيارية إلى أقل من 20 فداناً وتولّد حتى 250 MW.

NYSE: NPWR

⁦8 Rivers Capital⁩

مخترعة دورة Allam-Fetvedt. ومطوّر رائد لتقنيات إزالة الكربون بمشاريع منها منشأة احتجاز الكربون في وايومنغ مع PacifiCorp، وهي حالياً في مرحلة الهندسة ما قبل FEED.

دورهام، نورث كارولاينا

نهج Greco Energy

بقيادة Leo Paskalidis، صُمِّمت جميع منشآت Greco Energy بقدرة تكامل CCUS من الأساس. وستدمج تطويراتنا في أمريكا الشمالية بنية احتجاز الكربون لبلوغ صافي انبعاثات صفري.

تصميم جاهز لـCCUSمسار صافي الصفرمرونة التقنية

دورة Allam-Fetvedt: أسئلة شائعة

هي دورة طاقة تعمل بالغاز الطبيعي تحرق الوقود في أكسجين نقي بدل الهواء، مستخدمةً CO₂ فوق الحرج كمائع تشغيل يقود التوربين. ولأنه لا يوجد نيتروجين من الهواء في الاحتراق، يكون العادم في جوهره CO₂ وماءً بدل غاز مداخن. ويُكثَّف الماء ويُعاد تدوير CO₂، فيما يغادر الفائض المحطة عند ضغط الأنابيب. طوّرتها 8 Rivers وسوّقتها تجارياً NET Power.

إنها لا تخفّف CO₂ أصلاً. فالمحطات التقليدية تحرق الوقود في الهواء الذي يتكوّن 78% منه من النيتروجين، فيخرج CO₂ بنسبة بضعة بالمئة من تيار عادم كبير ويجب فصله كيميائياً — وهذا الفصل هو ما يجعل الاحتجاز بعد الاحتراق مكلفاً ونهماً للطاقة. أما الاحتراق بالأكسجين فيزيل النيتروجين من البداية، فيكون CO₂ مركَّزاً ومضغوطاً أصلاً. ولا توجد غسّالة لأنه لا توجد مدخنة عادم.

بُنيت وشُغِّلت. فـNET Power تشغّل منشأة تجريبية حرارية بقدرة 50 MW في La Porte بتكساس، أُشعلت أول مرة في 2018 وصارت في 2021 أول محطة غاز طبيعي عديمة الانبعاثات تسلّم كهرباء إلى شبكة. وهذا إنجاز حقيقي، لكنها محطة تجريبية — أما أولى الوحدات بمقياس المرافق، بنحو 250 MW لكل منها، فما تزال قيد التطوير. والإثبات على نطاق تجريبي ليس كالإثبات التجاري الروتيني.

نحو 59% صافية، مقابل نحو 60–64% لدورة مركّبة حديثة من فئة H. والمهم أن الـ59% تتضمّن الاحتجاز أصلاً. فإضافة احتجاز ما بعد الاحتراق إلى CCGT تقليدية تكلّف عادةً من سبع إلى اثنتي عشرة نقطة كفاءة، فالمقارنة العادلة هي 59% مع الاحتجاز مقابل نحو 50% مع الاحتجاز — وهناك تكمن ميزة الدورة فعلاً.

يغادر المحطة كتيار فوق حرج عند ضغط الأنابيب وبنقاء عالٍ، وهي الصورة التي يريدها كل من التخزين والاستخدام. وهذا أيضاً هو القيد: فالدورة لا تكون منطقية إلا حيث يوجد مكان يذهب إليه CO₂ — أنبوب، أو موقع تخزين، أو مشترٍ صناعي. وبدون ذلك تكون لديك محطة تنتج منتجاً بلا مشترٍ.

لا. فـGRECO تبني خلايا وقود أكسيدية صلبة دون نحو 20 MW ودورة مركّبة فوقها، لأن هاتين مُثبَتتان عند النطاق الذي تحتاجه مجمّعاتنا وقابلتان للترخيص الآن. ونتابع دورة Allam-Fetvedt كخيار جاهز للاحتجاز في مواقع أكبر يتوفّر فيها نقل CO₂ وتخزينه، ونفضّل قول ذلك بوضوح على الإيحاء بنشرٍ لم ننفّذه. فالنطاق والترخيص هما اللذان يقرّران الآلة، لا الجِدّة.
ما تبنيه GRECO اليوم

الجاهزية للاحتجاز خارطة طريق. وهذه هي المحطة.

تولّد GRECO خلف العدّاد فيُشغَّل المجمّع خلال أشهر بدل انتظار سنوات في قائمة انتظار ربط — خلايا وقود أكسيدية صلبة دون نحو 20 MW بلا احتراق وبانبعاثات NOx شبه معدومة، ودورة مركّبة فوق ذلك، وكفاءة إجمالية تتجاوز 90% بعد استرداد الحرارة وبيعها إلى شبكات طاقة المناطق.

المصادر وقراءات إضافية