Kas ir skābekļa degviela?

Skābekļa degviela ir degvielas sadedzināšana ar tīru skābekli, nevis skābekļa, slāpekļa un oglekļa dioksīda maisījumu gaisā. Ja degvielu sadedzina, izmantojot tīru skābekli, jebkuru oglekļa dioksīda saturu var uzglabāt bez nepieciešamības atdalīt slāpekli, kas ir būtisks solis atkritumu produktu attīrīšanā spēkstacijās. Gāzes, ko izdala spēkstacijas, ir 75% slāpekļa, kas ir jāatdala no jebkura oglekļa dioksīda tvaika. Visdaudzsološākais pielietojums ir ogļu spēkstacijās, taču var noderēt arī gāzes turbīnas, skābekļa ražošana un metināšana.

Ogļu spēkstacijas var pārkonfigurēt, lai sadedzinātu skābekli, nemainot katla konstrukciju, lai gan lielākajai daļai katlu degšanas temperatūra ir augsta. Skābekļa kurināmā sadegšanas procesā iegūst ogles ar daudz augstāku degšanas temperatūru, taču to var kontrolēt, sajaucot skābekli ar tvaiku vai dūmgāzēm no citiem rūpnīcas procesiem. Slāpeklis katlā atrodas tikai nelielā daudzumā, un tiek ražots maz slāpekļa vai slāpekļa oksīda, lai piesārņotu gaisu.

Dūmgāzēs, kas rodas, sadedzinot fosilo kurināmo ar skābekli, nav slāpekļa. Oglekļa dioksīds un ūdens ir galvenās gāzes sastāvdaļas, kuras var koncentrēt gandrīz tīra oglekļa dioksīda plūsmās. Ieguvums ir tāds, ka atlikušo gāzi var saspiest, izžāvēt un attīrīt daudz ātrāk un lētāk nekā tradicionālās metodes pirms pārvietošanas uz noliktavu.

Gāzes turbīnas cikls tiek uzlabots, izmantojot skābekļa degvielu, taču, tā kā gāzturbīnu lāpstiņas slikti panes augstu temperatūru, turbīnas ir jāpārveido, lai tās darbotos ar skābekli saturošu degvielu. Augstas temperatūras dūmgāzes, kas atstāj modificētu turbīnu, faktiski padara tvaika ciklu efektīvāku. Metināšana un griešana ar skābekli nodrošina arī metinātājiem lielāku kontroli pār to, cik daudz siltuma tiek ģenerēts, tādējādi metināšanas zonas temperatūru var uzturēt drošā līmenī. Metināšanas lodītes izmērs un forma ir vieglāk kontrolējami, un izmaiņas, kas nepieciešamas, lai metināšanā izmantotu skābekli, ir diezgan vienkāršas.

Joprojām tiek izstrādāti pilnvērtīgi skābekļa degvielas lietojumi. Tehnoloģija ir pārbaudīta ASV, Kanādā, Eiropā un Japānā, un tehnoloģijas mazākā sarežģītība un riski ir pievilcīgi. Pieprasījums pēc tīri degošām ogļu stacijām un elektroenerģijas ražošanas iekārtām, kas ir drošākas videi, tehnoloģiju attīstībai var izraisīt lielu uz skābekli balstītu degvielas sistēmu pieaugumu. Varētu būt iespējama arī skābekļa ražošana un tā atdalīšana no gaisa par zemākām izmaksām nekā kriogēnās metodes.