Bezemisyjna energia z gazu ziemnego

Cykl Allama-Fetvedta: 100% wychwytu CO₂

Przegląd przełomowej technologii nadkrytycznego CO₂, która wychwytuje całość emisji u źródła bez straty sprawności. W odróżnieniu od tradycyjnego wychwytu pospalinowego cykl Allama-Fetvedta daje CO₂ gotowy do przesyłu rurociągiem jako naturalny produkt uboczny — bez kosztownych modernizacji.

~100%
Wychwycony CO₂
~59%
Sprawność netto
250 MW
Na jednostkę modułową
Zero
Emisje NOx/SOx

Jak działa cykl Allama-Fetvedta

Allam-Fetvedt Cycle, opracowany przez 8 Rivers Capital i NET Power, to fundamentalne przemyślenie wytwarzania energii cieplnej od nowa. Zamiast pary jako czynnika roboczego, jak w konwencjonalnych elektrowniach, wykorzystuje supercritical CO₂ — dwutlenek węgla w temperaturach i ciśnieniach, w których zachowuje się jednocześnie jak ciecz i jak gaz.

The process works as follows: Gaz ziemny spalany jest z czystym tlenem (nie z powietrzem) w komorze wysokociśnieniowej. Takie spalanie tlenowe daje wyłącznie CO₂ i parę wodną — bez tlenków azotu (NOx) i tlenków siarki (SOx). Powstały gorący CO₂ pod wysokim ciśnieniem napędza specjalizowaną turbinę wytwarzającą energię elektryczną.

Po rozprężeniu w turbinie CO₂ jest schładzany, a woda wykraplana. Większość CO₂ wraca do obiegu jako czynnik roboczy, a nadmiar — dokładnie odpowiadający zawartości węgla w spalonym gazie ziemnym — jest wychwytywany pod pipeline pressure, ready for sequestration bez dodatkowego sprężania. Ten wbudowany wychwyt pozwala usunąć niemal 100% CO₂ przy minimalnej stracie sprawności.

Porównanie technologii wychwytu CO₂

TechnologiaSprawność nettoStopień wychwytuDojrzałośćProfil kosztowy
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)

Harmonogram rozwoju

2018

Instalacja demonstracyjna NET Power

Pierwsza tego rodzaju instalacja demonstracyjna o mocy cieplnej 50 MW w La Porte w Teksasie z powodzeniem potwierdza technologię cyklu Allama-Fetvedta.

2021

Pierwsza synchronizacja z siecią

NET Power osiąga światowe pierwszeństwo: bezemisyjna energia elektryczna z gazu ziemnego dostarczona do sieci w Teksasie.

2025

Partnerstwo w Kalifornii

NET Power i Carbon TerraVault podpisują list intencyjny w sprawie rozwoju do 1 GW bezemisyjnych mocy w północnej Kalifornii.

2026

Eksploatacja komercyjna

Pierwsze wielkoskalowe instalacje NET Power mają rozpocząć eksploatację komercyjną, każda o mocy do 250 MW.

Kluczowi partnerzy technologiczni

NET Power

Komercjalizuje technologię cyklu Allama-Fetvedta. Pierwsze instalacje wielkoskalowe spodziewane są w 2026 r., a portfel zamówień obejmuje partnerstwo w Kalifornii na moc do 1 GW. Każda modułowa instalacja zajmuje mniej niż 20 akrów i wytwarza do 250 MW.

NYSE: NPWR

8 Rivers Capital

Wynalazca cyklu Allama-Fetvedta. Czołowy deweloper technologii dekarbonizacyjnych, którego projekty obejmują instalację wychwytu CO₂ w Wyoming realizowaną z PacifiCorp, obecnie na etapie inżynierii Pre-FEED.

Durham, NC

Podejście Greco Energy

Pod kierunkiem Leo Paskalidis wszystkie obiekty Greco Energy projektowane są od podstaw ze zdolnością integracji CCUS. Nasze inwestycje w Ameryce Północnej będą obejmować infrastrukturę wychwytu CO₂ pozwalającą osiągnąć zerowe emisje netto.

Projekt gotowy na CCUSŚcieżka do zera nettoElastyczność technologiczna

Cykl Allama-Fetvedta: najczęstsze pytania

To gazowy obieg energetyczny, w którym paliwo spalane jest w czystym tlenie, a nie w powietrzu, przy czym czynnikiem roboczym napędzającym turbinę jest nadkrytyczny CO₂. Ponieważ w spalaniu nie ma azotu z powietrza, produktem nie są spaliny, lecz zasadniczo czysty CO₂ i woda. Woda jest skraplana, a CO₂ zawracany do obiegu, przy czym nadmiar opuszcza instalację pod ciśnieniem rurociągowym. Obieg opracowała firma 8 Rivers, a skomercjalizowała NET Power.

Po prostu nigdy go nie rozcieńcza. Konwencjonalne elektrownie spalają paliwo w powietrzu, które w 78% jest azotem, więc CO₂ opuszcza instalację jako kilka procent dużego strumienia spalin i trzeba go z powrotem oddzielić chemicznie — to właśnie ta separacja czyni wychwyt pospalinowy drogim i energochłonnym. Spalanie tlenowe usuwa azot już na starcie, więc CO₂ jest od razu skoncentrowany i sprężony. Nie ma płuczki, bo nie ma komina.

Został zbudowany i uruchomiony. NET Power eksploatuje instalację demonstracyjną o mocy cieplnej 50 MW w La Porte w Teksasie, która pierwszy raz zapłonęła w 2018 r., a w 2021 r. stała się pierwszą bezemisyjną elektrownią na gaz ziemny dostarczającą energię do sieci. To prawdziwy kamień milowy, ale mówimy o instalacji demonstracyjnej — pierwsze jednostki wielkoskalowe, po mniej więcej 250 MW każda, są wciąż w budowie. Potwierdzenie w skali demonstracyjnej to nie to samo co rutyna komercyjna.

Około 59% netto, wobec mniej więcej 60–64% dla nowoczesnego układu kombinowanego klasy H. Istotne jest to, że owe 59% zawiera już wychwyt. Doklejenie wychwytu pospalinowego do konwencjonalnego CCGT kosztuje zwykle od siedmiu do dwunastu punktów sprawności, więc uczciwe porównanie to 59% z wychwytem wobec mniej więcej 50% z wychwytem — i tam właśnie leży przewaga tego obiegu.

Opuszcza instalację jako strumień nadkrytyczny pod ciśnieniem rurociągowym i o wysokiej czystości — czyli w postaci, jakiej oczekują zarówno sekwestracja, jak i wykorzystanie przemysłowe. To zarazem ograniczenie: obieg ma sens tylko tam, gdzie jest dokąd ten CO₂ skierować — rurociąg, składowisko lub odbiorca przemysłowy. Bez tego powstaje instalacja wytwarzająca produkt bez nabywcy.

Nie. GRECO buduje ogniwa paliwowe stałotlenkowe poniżej mniej więcej 20 MW i układ kombinowany powyżej tej granicy, ponieważ są one potwierdzone w skali, jakiej potrzebują nasze kampusy, i możliwe do uzyskania w pozwoleniach już teraz. Cykl Allama-Fetvedta śledzimy jako opcję gotową na wychwyt dla większych lokalizacji, w których istnieje transport i składowanie CO₂, i wolimy powiedzieć to wprost, niż sugerować wdrożenie, którego nie zrealizowaliśmy. O maszynie decydują skala i pozwolenia, a nie nowatorstwo.
Co GRECO buduje dziś

Gotowość na wychwyt to mapa drogowa. To jest instalacja.

GRECO wytwarza energię za licznikiem, więc kampus zostaje uruchomiony w miesiącach, zamiast czekać latami w kolejce przyłączeniowej — ogniwa paliwowe stałotlenkowe poniżej mniej więcej 20 MW, bez spalania i z niemal zerową emisją NOx, układ kombinowany powyżej tej granicy oraz ponad 90% sprawności całkowitej, gdy ciepło jest odzyskane i sprzedane do sieci ciepłowniczej.

Źródła i dalsza lektura