近日，美國俄亥俄州立大學研究人員正在設(shè)計一種新型地熱發(fā)電站，能將注入地下的二氧化碳作為一種工質(zhì)流來促進地熱發(fā)電，這種方法和現(xiàn)有的地熱發(fā)電相比發(fā)電量至少提高了10倍。

地熱電站按發(fā)電方式主要分為蒸汽型和熱水型兩種，此外還有利用高溫巖體熱量發(fā)電的高溫巖體電站。地熱發(fā)電的熱效率很低，但不消耗燃料，運行成本較低，也不會排出大量灰塵和煙霧。中國自1970年在廣東豐順縣用91℃的地下熱水發(fā)電開始，已建成各級溫度不同的循環(huán)系統(tǒng)的電站多座，其中以西藏羊八井地熱電站最大也最著名。

典型地熱發(fā)電站是用水作為工質(zhì)流，而這種新的發(fā)電站是用二氧化碳或其他流體(或混合流體)來代替部分水。這種電站設(shè)計類似于典型地熱發(fā)電站和大型強子對撞機結(jié)合——地下深處水平井有一系列的同心環(huán)。在這些同心環(huán)內(nèi)，二氧化碳、氮和水循環(huán)將熱量從地下帶到表面，然后用于驅(qū)動輪機并發(fā)電。

俄亥俄州立大學的研究人員認為，二氧化碳萃取熱量比水更有效。計算機模擬顯示，位于地下3英里深、10英里寬的水平井同心環(huán)系統(tǒng)發(fā)電容量可高達500兆瓦，這相當于一座中等規(guī)模的燃煤電廠，是美國地熱發(fā)電站平均容量(38 MW)的10倍以上。

模擬結(jié)果也顯示，這種發(fā)電站每年封存的二氧化碳量高達1500萬噸，這大約相當于3個中型燃煤發(fā)電廠在相同時間內(nèi)的排放量。該研究成果收錄在美國地球物理聯(lián)合會2013年秋季會議論文集中。