חשמל מגז טבעי נטול פליטות

מחזור Allam-Fetvedt: לכידת פחמן של 100%

מבט על טכנולוגיית ה-CO₂ העל-קריטי פורצת הדרך שלוכדת את כל הפליטות במקור בלי קנס יעילות. בשונה מלכידה מסורתית לאחר בעירה, מחזור Allam-Fetvedt מייצר CO₂ מוכן לצנרת כתוצר לוואי מובנה—בלי צורך בשדרוגים יקרים.

~100%
CO₂ שנלכד
~59%
יעילות נטו
250 MW
לכל יחידה מודולרית
אפס
פליטות NOx/SOx

כיצד פועל מחזור Allam-Fetvedt

Allam-Fetvedt Cycle, שפותח על ידי 8 Rivers Capital ו-NET Power, הוא חשיבה מחדש יסודית על ייצור חשמל תרמי. במקום להשתמש בקיטור כנוזל עבודה כמו תחנות כוח קונבנציונליות, הוא משתמש ב-supercritical CO₂—פחמן דו-חמצני בטמפרטורות ובלחצים שבהם הוא מתנהג בו זמנית כנוזל וכגז.

The process works as follows: גז טבעי נשרף עם חמצן טהור (לא אוויר) בתא בעירה בלחץ גבוה. בעירה בחמצן זו מייצרת רק CO₂ ואדי מים—בלי תחמוצות חנקן (NOx) או תחמוצות גופרית (SOx). ה-CO₂ החם והלחוץ שנוצר מניע טורבינה ייעודית לייצור חשמל.

לאחר ההתפשטות בטורבינה, ה-CO₂ מקורר והמים מעובים החוצה. רוב ה-CO₂ מוחזר במחזור כנוזל העבודה, בעוד שהעודף—שתואם בדיוק לתכולת הפחמן של הגז הטבעי שנשרף—נלכד ב-pipeline pressure, ready for sequestration בלי דחיסה נוספת. הלכידה המובנית הזו משיגה סילוק CO₂ של כמעט 100% בקנס יעילות מזערי.

השוואת טכנולוגיות ללכידת פחמן

טכנולוגיהיעילות נטושיעור לכידהבשלותפרופיל עלות
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)

לוח זמנים לפיתוח

2018

מתקן ההדגמה של NET Power

מתקן הדגמה תרמי ראשון מסוגו בהספק 50 MW ב-La Porte, טקסס, מוכיח בהצלחה את טכנולוגיית מחזור Allam-Fetvedt.

2021

סנכרון ראשון לרשת

NET Power משיגה תקדים עולמי: חשמל נטול פליטות מגז טבעי נמסר לרשת החשמל בטקסס.

2025

שותפות בקליפורניה

NET Power ו-Carbon TerraVault חותמות על מזכר הבנות לפיתוח עד 1 GW של קיבולת חשמל נטולת פליטות בצפון קליפורניה.

2026

הפעלה מסחרית

תחנות NET Power הראשונות בקנה מידה רשתי צפויות להתחיל בהפעלה מסחרית, כשכל אחת מייצרת עד 250 MW.

שותפות טכנולוגיה מרכזיות

NET Power

מסחור טכנולוגיית מחזור Allam-Fetvedt. תחנות ראשונות בקנה מידה רשתי צפויות ב-2026, עם צבר הזמנות הכולל את השותפות בקליפורניה לקיבולת של עד 1 GW. כל מתקן מודולרי דורש פחות מ-20 אקר ומייצר עד 250 MW.

NYSE: NPWR

⁦8 Rivers Capital⁩

ממציאת מחזור Allam-Fetvedt. מפתחת מובילה של טכנולוגיות להפחתת פחמן, עם פרויקטים ובהם מתקן לכידת הפחמן בוויומינג יחד עם PacifiCorp, הנמצא כיום בשלב הנדסת Pre-FEED.

Durham, NC

הגישה של Greco Energy

בהובלת Leo Paskalidis, כל המתקנים של Greco Energy מתוכננים מהיסוד עם יכולת שילוב CCUS. הפיתוחים שלנו בצפון אמריקה ישלבו תשתית ללכידת פחמן כדי להגיע לאפס פליטות נטו.

תכנון מוכן ל-CCUSמסלול לאפס פליטות נטוגמישות טכנולוגית

מחזור Allam-Fetvedt: שאלות נפוצות

זהו מחזור כוח על גז טבעי ששורף דלק בחמצן טהור במקום באוויר, ומשתמש ב-CO₂ על-קריטי כנוזל העבודה שמניע את הטורבינה. מכיוון שאין חנקן מהאוויר בבעירה, גזי הפליטה הם למעשה CO₂ ומים טהורים ולא גזי ארובה. המים מעובים החוצה וה-CO₂ מוחזר במחזור, כשהעודף יוצא מהמתקן בלחץ צנרת. הוא פותח על ידי 8 Rivers והפך למסחרי על ידי NET Power.

הוא מלכתחילה אינו מדלל את ה-CO₂. תחנות קונבנציונליות שורפות דלק באוויר, שהוא 78% חנקן, ולכן ה-CO₂ יוצא כאחוזים בודדים מזרם פליטה גדול ויש להפריד אותו כימית בחזרה — וההפרדה הזו היא מה שהופך לכידה לאחר בעירה ליקרה ולעתירת אנרגיה. בעירה בחמצן מסלקת את החנקן כבר בהתחלה, ולכן ה-CO₂ כבר מרוכז ובלחץ. אין שטיפת גזים מפני שאין ארובת פליטה.

הוא נבנה והופעל. NET Power מפעילה מתקן הדגמה תרמי בהספק 50 MW ב-La Porte, טקסס, שהודלק לראשונה ב-2018 וב-2021 הפך לתחנת הגז הטבעי הראשונה נטולת הפליטות שמסרה חשמל לרשת. זו אבן דרך אמיתית, אבל זה מתקן הדגמה — היחידות הראשונות בקנה מידה רשתי, בכ-250 MW כל אחת, עדיין בפיתוח. מוכח בסדר גודל של הדגמה אינו זהה לשגרה מסחרית.

כ-59% נטו, מול כ-60–64% במחזור משולב מודרני ממחלקת H. החלק החשוב הוא שה-59% כבר כוללים את הלכידה. הוספת לכידה לאחר בעירה ל-CCGT קונבנציונלי עולה בדרך כלל שבע עד שתים עשרה נקודות יעילות, ולכן ההשוואה ההוגנת היא 59% עם לכידה מול כ-50% עם לכידה — ושם היתרון של המחזור באמת נמצא.

הוא יוצא מהמתקן כזרם על-קריטי בלחץ צנרת ובטוהר גבוה, וזו הצורה שגם אחסון וגם ניצול מעדיפים. זה גם האילוץ: המחזור הגיוני רק היכן שיש לאן להוליך את ה-CO₂ — צנרת, אתר אחסון או רוכש תפוקה תעשייתי. בלי זה, יש לכם מתקן שמייצר מוצר בלי קונה.

לא. GRECO בונה תאי דלק תחמוצת מוצקה מתחת לכ-20 MW ומחזור משולב מעל לכך, מפני שאלה מוכחים בסדר הגודל שהקמפוסים שלנו צריכים ואפשר לרשות אותם כבר עכשיו. אנחנו עוקבים אחר מחזור Allam-Fetvedt כאפשרות מוכנה ללכידה באתרים גדולים יותר שבהם קיימים הובלה ואחסון של CO₂, ואנחנו מעדיפים לומר זאת במפורש ולא לרמוז על פריסה שלא ביצענו. סדר הגודל והרישוי קובעים את המכונה, לא החדשנות.
מה GRECO בונה היום

מוכנות ללכידה היא מפת דרכים. זה המתקן.

GRECO מייצרת מאחורי המונה כך שקמפוס מופעל תוך חודשים במקום להמתין שנים בתור החיבור לרשת — תאי דלק תחמוצת מוצקה מתחת לכ-20 MW בלי בעירה ובפליטת NOx אפסית כמעט, מחזור משולב מעל לכך, ומעל 90% יעילות כוללת לאחר שהחום מושב ונמכר לאנרגיה אזורית.

מקורות וקריאה נוספת