近年,氣候變化已經登上國際政壇的重要議程,全球 70 多個國家都制訂了「淨零排放」目標,跨國投資者放眼綠色經濟的未來,而可再生能源發展的進度,正是各國能否達到減排目標的關鍵一環。「麻省理工科學評論」報道,有意大利初創企業正致力研發把可再生能源儲存在二氧化碳,令有關發電技術更能滿足工商業需求。
太陽能和風能發電等可再生能源,並不是新鮮的技術,卻一直難以普及,其中一個原因是這些天然資源供應不穩定,太陽能只能在陽光充足時發電,而風能發電亦受到天氣變化和地理影響。為此,科學家要研究如何把能源儲存起來,供日後使用。現時最常見的做法,是把電力輸送至鋰離子電池,惟成本過高;另一個做法是透過「抽水蓄能電站」(Pumped-storage hydroelectricity),但需依賴特定的地理環境。
意大利初創企業 Energy Dome 正研究把電力儲存在二氧化碳當中,再傳輸到供電網。其實,一直以來都有科學家透過壓縮氣體來儲藏能量,這種技術稱為「壓縮空氣儲能」(Compressed-air energy storage),已有數十年歷史。發電廠會把空氣泵進大型地下洞穴,再以天然氣加熱釋放電能。Energy Dome 之所以選擇二氧化碳,是因為它在高壓的情況下,會轉化為液體,而一般空氣只能在超低溫中做到。液態二氧化碳可以放進小型鋼罐,安置在更靠近發電的地方。
Energy Dome 的設計概念,用上一個特製的薄膜,以低壓方式把二氧化碳鎖進一座圓頂建築中,當電力過剩的時候,氣體會流經一個加壓器進行壓縮,過程中散發的熱力,會一拼儲存。到需要使用能量的時候,用預先儲存好的熱能把二氧化碳加熱,再解壓和推動渦輪發動機,然後產生電力。Energy Dome 行政總裁 Claudio Spadacini 表示,發電站全面運作後,每發電千瓦時成本為 200 美元,但鋰離子電池的話就要 300 美元。他希望未來成本可再壓低一半。
Energy Dome 現時已經在薩丁尼亞島建設試驗發電場,正式開啟測驗階段。之所以選擇該島,是因為當地擁有豐富的可再生能源資源,例如太陽能和風力。現時發電場可生產 4 兆瓦時電力,大概是一個美國家庭 4 個半月用電量;公司聲稱可以把設施提升成一個 200 兆瓦時的商業規模發動站。他們的目標是明年在意大利動工建設一個真正的發電站,並預期將很快投入商業運作。該公司透露有來自歐洲、中東和北美公私營機構對項目感興趣。
羅浮堡大學能源工程學家 Edward Barbour 亦看好壓縮二氧化碳儲電技術的前景,但他預期 Energy Dome 將要面對一些工程學上的挑戰,例如換熱器如何能運作數十年;他又認為,短期內要加大該技術的發電規模是不設實際,不過相信這些問題並非無法解決。