Nieuws
Net Power, 50-megawatt demonstration plant La Porte, Texas

Superkritische CO2 drijft turbines aan

Het scheelde weinig of de orkaan Harvey had het 50 MW demonstratiemodel van Net Power’s gascentrale met CO2-afvang beschadigd. De bouwplaats aan het Houston Ship Channel liep onder water, maar de schade aan het project van zo’n € 128 miljoen bleef beperkt.

CO2 afvangen bij een gascentrale met een energieverslindend end-of-pipe-systeem drijft de kosten per kilowattuur fors omhoog, zelfs wanneer de koolstofdioxide geïnjecteerd wordt in olievelden om ze op druk te houden. Net Power gebruikt een nieuwe techniek waarbij de CO2 in de hele cyclus gescheiden blijft.

De centrale in Houston, die volgens plan in december in gebruik gaat, is gebaseerd op de Allam-cycle, een techniek met een rendement van 60 % waarbij de turbines worden aangedreven met superkritisch CO2 dat bij 1.150 °C en 300 bar uitzet als een gas, maar vloeit als een vloeistof.

Stoomcyclus

De centrale haalt pure zuurstof uit de lucht en verbrandt dit in een combustor met CO2 en aardgas. De superkritische CO2 die hierbij ontstaat drijft de turbines aan. Compressors en warmtewisselaars winnen de warmte terug waarna de koolstofdioxide hergebruikt wordt in de verbranding. De overtollige CO2 wordt geleverd aan olievelden, om deze op druk te houden.

Met superkritische CO2 is voor de verbranding minder aardgas nodig. Het proces vermijdt een stoomcyclus waarbij veel warmte verloren gaat in koeltorens. Het volume van de Toshiba CO2-turbine is ongeveer tien procent van dat van een overeenkomstige stoomturbine. Verder is er geen energie nodig om de overtollige CO2 achteraf uit de emissies te halen en onder druk te zetten.

'Er kan nog heel wat mis gaan'

Net Power denkt de eerste full-scale gascentrale te bouwen voor € 1.326/kW. Daarna moet het mogelijk zijn centrales te bouwen voor rond de € 829/kW. De stroom kost dan € 39/MWh. Dat is gelijk aan een warmtekrachtcentrale. Door de verkoop van CO2 kan de kostprijs nog dalen tot € 16,50/MWh.

‘Het is een opzienbarende doorbraak wanneer ze erin slagen de centrale volgens plan te laten draaien’, zegt John Thompson, expert op het gebied van CO2-afvang (CCS) van de Clean Air Taskforce, een non-profit organisatie in Chicago. Thompson denkt wel dat er in de experimentele fase nog heel wat mis kan gaan.

De Allam-cycle is een uitvinding van Rodney Allam, een 76-jarige Britse scheikundig-ingenieur en uitvinder die veertig jaar gebroed heeft op een goede manier om CO2 af te vangen bij centrales. Net Power is van plan de technologie via licenties aan te bieden aan energiebedrijven.

Naar boven