韓國研發全球最大二氧化碳分離發電技術，引領綠色能源革命

韓國能源研究院（KIER）近日成功展示了全球最大的氣體發電技術，這項技術能夠在發電過程中直接分離二氧化碳，並首次利用此技術成功生產蒸汽用於發電。這一突破性進展為全球綠色能源發展開闢了新道路。

傳統的氣體發電過程中，燃料燃燒會釋放二氧化碳、氮氣和水蒸氣，其中二氧化碳是主要的溫室氣體。排放後，二氧化碳會與空氣中的氮氣混合，需要專門的設施進行分離和捕獲，這增加了發電成本。為瞭解決這一問題，化學迴路燃燒（CLC）技術應運而生，成為一種環保的發電解決方案。

與傳統方法不同，CLC技術透過氧載體顆粒將純氧輸送到燃料中。這些顆粒在燃燒過程中釋放氧氣，並在暴露於空氣時重新吸收氧氣，持續迴圈以維持過程。利用這項技術，燃料僅與純氧反應，避免了與空氣中氮氣的反應，因此燃燒過程僅產生二氧化碳和水蒸氣。水蒸氣冷凝後，可以直接捕獲二氧化碳，無需額外的分離步驟。此外，與傳統燃燒方式相比，CLC技術透過無焰燃燒大幅減少了氮氧化物（NOₓ）的排放，而氮氧化物是超細顆粒物的主要來源之一。

研究團隊與韓國電力研究院合作，開發了世界級的CLC技術，並於2023年建立了全球最大的3 MW級示範工廠，進行了全面測試。在超過300小時的連續執行中，該技術的二氧化碳分離和排放效率超過96%，超越了全球先前94%的基準。

除了成功示範外，研究團隊還首次利用CLC技術成功生產了用於發電的蒸汽，為商業化開啟了大門。儘管歐盟、中國和美國等先進國家也在進行CLC技術的示範，但尚未實現蒸汽生產。研究團隊透過開發最小化熱損失的工藝設計和操作技術，以及推進氧載體顆粒的大規模生產技術，成功實現了蒸汽生產，將這項技術從未來創新領域推向商業化。

經濟分析顯示，與傳統的100MW天然氣發電廠相比，CLC技術每年可產生144億韓元的營業利潤，並將發電效率提高4%。此外，二氧化碳捕獲成本預計比現有方法降低30%，每年可捕獲超過15萬噸二氧化碳。這一進展將為實現國家碳中和目標做出重大貢獻。

韓國能源研究院CCS研究部門的首席研究員柳浩正博士表示：「要實現國家碳中和，必須建立並運營採用創新技術如CLC的氣體發電廠。我們將繼續推進和展示這項技術，以加速下一代發電解決方案的商業化。」