What is the Allam-Fetvedt cycle?

It is a natural gas power cycle that burns fuel in pure oxygen rather than air, using supercritical CO₂ as the working fluid that drives the turbine. Because there is no nitrogen from the air in the combustion, the exhaust is essentially pure CO₂ and water instead of flue gas. The water is condensed out and the CO₂ is recirculated, with the surplus leaving the plant at pipeline pressure. It was developed by 8 Rivers and commercialised by NET Power.

How does it capture 100% of its CO₂ without a scrubber?

It never dilutes the CO₂ in the first place. Conventional plants burn fuel in air, which is 78% nitrogen, so the CO₂ leaves as a few per cent of a large exhaust stream and has to be chemically separated back out — that separation is what makes post-combustion capture expensive and energy-hungry. Oxy-combustion removes the nitrogen at the start, so the CO₂ is already concentrated and pressurised. There is no scrubber because there is no exhaust stack.

Has the Allam-Fetvedt cycle actually been built, or is it theoretical?

It has been built and run. NET Power operates a 50 MW thermal demonstration facility at La Porte, Texas, which first fired in 2018 and in 2021 became the first zero-emission natural gas plant to deliver electricity to a grid. That is a genuine milestone, but it is a demonstration plant — the first utility-scale units, at roughly 250 MW each, are still in development. Proven at demonstration scale is not the same as commercially routine.

How efficient is it compared with a combined cycle gas turbine?

Around 59% net, against roughly 60–64% for a modern H-class combined cycle. The important part is that the 59% already includes the capture. Bolting post-combustion capture onto a conventional CCGT typically costs seven to twelve efficiency points, so the fair comparison is 59% with capture against roughly 50% with capture — which is where the cycle's advantage actually sits.

What happens to the captured CO₂?

It leaves the plant as a supercritical stream at pipeline pressure and high purity, which is the form sequestration and utilisation both want. That is also the constraint: the cycle only makes sense where there is somewhere for the CO₂ to go — a pipeline, a sequestration site, or an industrial offtaker. Without that, you have a plant producing a product with no buyer.

Does GRECO use the Allam-Fetvedt cycle today?

No. GRECO builds solid oxide fuel cells below roughly 20 MW and combined cycle above it, because those are proven at the scale our campuses need and permittable now. We track the Allam-Fetvedt cycle as a capture-ready option for larger sites where CO₂ transport and storage exist, and we would rather say that plainly than imply a deployment we have not made. Scale and permitting decide the machine, not novelty.

Газова генерація з нульовими викидами

Цикл Аллама-Фетведта: 100% уловлювання вуглецю

Розглядаємо проривну технологію надкритичного CO₂, яка вловлює всі викиди в джерелі без втрати ККД. На відміну від традиційного уловлювання після спалювання, цикл Аллама-Фетведта дає готовий до подачі в трубопровід CO₂ як невіддільний побічний продукт — без дорогих доопрацювань.

~100%

Уловлено CO₂

~59%

Чистий ККД

250 MW

На модульний блок

Нуль

Викиди NOx/SOx

Як працює цикл Аллама-Фетведта

Allam-Fetvedt Cycle, розроблений 8 Rivers Capital і NET Power, є принциповим переосмисленням теплової генерації. Замість пари як робочого тіла, як у звичайних електростанціях, він використовує supercritical CO₂ — вуглекислий газ за температур і тисків, за яких він поводиться водночас як рідина й газ.

The process works as follows: Природний газ спалюється в чистому кисні (не в повітрі) у камері згоряння високого тиску. Таке спалювання в кисні дає лише CO₂ і водяну пару — без оксидів азоту (NOx) чи оксидів сірки (SOx). Отриманий гарячий CO₂ під високим тиском приводить у дію спеціалізовану турбіну, яка виробляє електроенергію.

Після розширення в турбіні CO₂ охолоджують і конденсують із нього воду. Більшість CO₂ рециркулює як робоче тіло, а надлишок — рівно той, що відповідає вмісту вуглецю у спаленому природному газі, — уловлюється за pipeline pressure, ready for sequestration без додаткового стиснення. Таке невіддільне уловлювання забезпечує видалення майже 100% CO₂ з мінімальною втратою ККД.

Порівняння технологій уловлювання вуглецю

Технології	Чистий ККД	Ступінь уловлювання	Зрілість	Профіль витрат
Post-Combustion Capture	~50%	85-95%	Commercial	High retrofit cost
Pre-Combustion Capture	~45%	90-95%	Demonstration	Medium
Oxy-Combustion	~45%	95-99%	Pilot	Medium-High
Allam-Fetvedt Cycle	~59%	~100%	Commercial 2026	Low (inherent)

Хронологія розвитку

2018

Демонстраційна установка NET Power

Перша у своєму роді демонстраційна установка тепловою потужністю 50 MW у La Porte, Техас, успішно підтверджує технологію циклу Аллама-Фетведта.

2021

Перша синхронізація з мережею

NET Power досягає світової першості: електроенергія з нульовими викидами з природного газу подана в мережу в Техасі.

2025

Партнерство в Каліфорнії

NET Power і Carbon TerraVault підписали меморандум про розвиток до 1 GW потужностей із нульовими викидами в Північній Каліфорнії.

2026

Комерційна експлуатація

Очікується початок комерційної експлуатації перших промислових станцій NET Power потужністю до 250 MW кожна.

Ключові технологічні партнери

NET Power

Комерціалізує технологію циклу Аллама-Фетведта. Перші промислові станції очікуються у 2026 році, а портфель замовлень включає каліфорнійське партнерство на потужність до 1 GW. Кожна модульна станція займає менш ніж 20 акрів і виробляє до 250 MW.

NYSE: NPWR

8 Rivers Capital

Винахідник циклу Аллама-Фетведта. Провідний розробник технологій декарбонізації; серед проєктів — об’єкт уловлювання вуглецю у Вайомінгу разом із PacifiCorp, наразі на стадії інженерії Pre-FEED.

Дарем, Північна Кароліна

Підхід Greco Energy

Під керівництвом Leo Paskalidis усі об’єкти Greco Energy від самого початку проєктуються з можливістю інтеграції CCUS. Наші розробки в Північній Америці міститимуть інфраструктуру уловлювання вуглецю для досягнення нульових чистих викидів.

Проєкт, готовий до CCUSШлях до нульових викидівТехнологічна гнучкість

Цикл Аллама-Фетведта: типові запитання

Це газовий енергетичний цикл, який спалює паливо в чистому кисні, а не в повітрі, використовуючи надкритичний CO₂ як робоче тіло, що приводить турбіну. Оскільки в горінні немає азоту з повітря, вихлоп є по суті чистим CO₂ і водою, а не димовими газами. Воду конденсують, а CO₂ рециркулюють, і надлишок виходить зі станції під тиском трубопроводу. Цикл розробила 8 Rivers, а комерціалізувала NET Power.

Він просто ніколи не розбавляє CO₂. Звичайні станції спалюють паливо в повітрі, яке на 78% складається з азоту, тож CO₂ виходить як кілька відсотків великого потоку вихлопу і його доводиться хімічно виділяти назад — саме це розділення робить уловлювання після спалювання дорогим і енергоємним. Спалювання в кисні прибирає азот на самому початку, тож CO₂ уже сконцентрований і під тиском. Скрубера немає, бо немає димової труби.

Його збудовано й випробувано. NET Power експлуатує демонстраційну установку тепловою потужністю 50 MW у La Porte, Техас, яка вперше запрацювала у 2018 році, а у 2021-му стала першою газовою станцією з нульовими викидами, що подала електроенергію в мережу. Це справжня віха, але це демонстраційна установка — перші промислові блоки, приблизно по 250 MW кожен, ще в розробці. Доведено на демонстраційному масштабі — не те саме, що комерційно рутинно.

Близько 59% чистого ККД проти приблизно 60–64% у сучасного комбінованого циклу класу H. Важливо, що ці 59% уже включають уловлювання. Додавання уловлювання після спалювання до звичайного CCGT зазвичай коштує від семи до дванадцяти пунктів ККД, тож чесне порівняння — це 59% з уловлюванням проти приблизно 50% з уловлюванням, і саме тут насправді лежить перевага цього циклу.

Він виходить зі станції як надкритичний потік під тиском трубопроводу й високої чистоти — саме в тій формі, якої потребують і захоронення, і використання. Це ж і обмеження: цикл має сенс лише там, де CO₂ є куди подіти — трубопровід, майданчик захоронення або промисловий покупець. Без цього ви маєте станцію, що виробляє продукт без покупця.

Ні. GRECO будує твердооксидні паливні комірки нижче приблизно 20 MW і комбінований цикл вище, бо саме вони доведені на потрібному нашим кампусам масштабі й дозволені вже сьогодні. Ми стежимо за циклом Аллама-Фетведта як за готовим до уловлювання варіантом для більших майданчиків, де є транспортування та зберігання CO₂, і воліємо сказати це прямо, ніж натякати на впровадження, якого не зробили. Машину вирішують масштаб і дозволи, а не новизна.

Що GRECO будує сьогодні

Готовність до уловлювання — це дорожня карта. А це — станція.

GRECO генерує за лічильником, тож кампус отримує живлення за місяці, а не чекає роками в черзі на приєднання: твердооксидні паливні комірки нижче приблизно 20 MW без горіння та з майже нульовим NOx, комбінований цикл вище, і понад 90% загального ККД, щойно тепло утилізується й продається в централізоване теплопостачання.

Як працює генерація Купити обчислення або тепло Експорт тепла за 50 °C

Джерела та додаткові матеріали

Power Engineering• January 2025

Цикл Аллама-Фетведта: 100% уловлювання вуглецю

Як працює цикл Аллама-Фетведта

Порівняння технологій уловлювання вуглецю

Хронологія розвитку

Демонстраційна установка NET Power

Перша синхронізація з мережею

Партнерство в Каліфорнії

Комерційна експлуатація

Ключові технологічні партнери

NET Power

8 Rivers Capital

Підхід Greco Energy

Цикл Аллама-Фетведта: типові запитання

Що таке цикл Аллама-Фетведта?

Як він уловлює 100% CO₂ без скрубера?

Цикл Аллама-Фетведта справді збудовано чи це теорія?

Наскільки він ефективний порівняно з газовою турбіною комбінованого циклу?

Що відбувається з уловленим CO₂?

Чи використовує GRECO цикл Аллама-Фетведта сьогодні?

Готовність до уловлювання — це дорожня карта. А це — станція.

Джерела та додаткові матеріали

NET Power: до 1 GW низьковуглецевої базової потужності в Каліфорнії

Угода Pre-FEED між 8 Rivers і Wood щодо уловлювання вуглецю у Вайомінгу

Технологія циклу Аллама-Фетведта

Перша у світі під’єднана до мережі газова електростанція з нульовими викидами від NET Power