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国家能源技术实验室利用激光永久封存二氧化

发布时间:2019-08-15 17:15:17

  能源部国家能源技术实验室正因利用的力量对电厂燃烧化石燃料产生的二氧化碳安全永久的地下封存进行监测而吸引私营企业的关注并获得创新奖。

  二氧化碳是种温室气体,同时也是因燃烧煤炭、石油及天然气而产生的副产品。分离出大气中的二氧化碳以减少其对全球气候变化影响的呼吁愈来愈多。一旦捕集到电厂所产生的二氧化碳,其就可通过管道输送至地下地质岩层用于永久封存。国家能源技术实验室的专家们正开发一种激光诱导击穿光谱技术。该技术可用来证实,封存点没有排出二氧化碳或在发生泄漏时提供早期观测。早期泄漏观测将使封存点运营者执行更快的缓解应对以阻止泄漏。

  这种创新激光技术非常适于这种应用,因其可以较少花费快速分析远处的固体、液体和气体。其它实验室监测技术需要从现场带来的样本,这便耽搁了分析,且将它们暴露在可改变其化学特性的温度和压力条件下。

  在此过程中,这种激光发出约5到10纳秒长的脉冲。这些被聚焦到样本上,形成了离子的等离子体。等离子体中的原子被激活后再松开,从而导致光谱发射 光的一个独特指纹。光纤系统将光谱发射传送至用来测量光的特性并确定其材料来源的离线光谱仪。最后,激光诱导击穿光谱技术能通过分析封存点提供光谱数据来让研究者们在几分钟内知道二氧化碳是否从封存地泄漏出去。

  为表彰此次创新对二氧化碳监测的潜力,其已荣获URS金字塔奖和201 年第三届能源与创新年度会议游戏局面变革者大奖。另外,国家能源技术实验室最近因 井底激光感应技术 获得一项专利,该技术可用在井场观测二氧化碳注入过程中或其它像水力压裂这类活动中地下水里的离子浓度所发生的显著变化。国家能源技术实验室研究院也是激光诱导击穿光谱技术的开发者DustinMcIntyre表示,一些外部机构已就批准该技术联系了国家能源技术实验室。

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