一家初创公司希望用“超临界”二氧化碳为数据中心供电

一家新公司制定了一项计划，旨在提高为数据中心供电的肮脏燃气轮机的效率：液态二氧化碳。美国超临界公司周三公开宣布获得 800 万美元融资。它希望对许多数据中心所依赖的低效燃气轮机进行改造，使其能够产生更多电力，而不增加更多排放（尽管燃气轮机将继续排放碳污染）。理论上，在电力需求猛增的情况下，该技术还可以用于多种能源。 “我们希望从燃气轮机开始，但最终会扩展到其他领域，”联合创始人西蒙·舒哈姆 (Simon Shuham) 说。美国大多数大型燃气发电厂都在所谓的联合循环过程中使用一系列热机：首先，涡轮机通过燃烧压缩空气和天然气发电，然后一个单独的发动机利用热废气产生蒸汽并产生额外的能量。但出于多种原因，美国各地的数据中心选择使用所谓的简单循环涡轮机为其运营提供动力，并排除蒸汽组件。这些涡轮机的效率比联合循环发电厂低得多。通常，单循环涡轮机产生的能量只有约 35% 转化为电力，其余的则作为废气逸出。 （在联合循环发电厂中，这一数字徘徊在 60% 至 65% 左右。）废气中含有温室气体，因此使用简单循环涡轮机运行的发电厂比联合循环发电厂对环境来说是更糟糕的选择。其中一些工厂的规模庞大，加上效率低下，是造成气候灾难的原因之一。例如，亚马逊在德克萨斯州建造的一座仅使用简单循环涡轮机的大型数据中心发电厂，每年排放的温室气体超过 3300 万吨，超过了一些小国家的年排放总量。但美国超临界公司的创始人表示，所有这些小型、低效的涡轮机可能非常适合超临界 CO 2 技术。当二氧化碳被加压并保持在一定温度时，它就会变得超临界。在这种状态下，它具有液体的密度，但仍然表现得像气体，这意味着它可以通过更少量的设备更有效地传输能量。美国超临界公司希望将其机组连接到小型燃气轮机上，以帮助产生更多的能源。虽然涡轮机本身仍然使用天然气，但超临界 CO 2 装置可以利用这些涡轮机产生的热废气来产生额外的电力。热量不是使用热量来煮水并产生蒸汽，而是直接通过加压 CO 2 传递，以产生额外的能量，而不会产生额外的排放。 “我们实际上是在建造微型联合循环工厂，”舒哈姆说。使用超临界 CO 2 还可以消除或大大减少发电过程中的用水量——这在数据中心方面受到了严格的审查。重要的是，所涉及的 CO 2 在闭环系统中运行，这意味着不需要重新填充。联合创始人 Matthew Carlson 研究超临界 CO 2 已有十多年，他将其比作循环 CO 2 以促进冷却的制冷系统。该公司计划首先销售一台 10 兆瓦的机组——按照天然气工厂的标准来看，这个机组规模相对较小。根据美国超临界公司的计算，添加超临界 CO 2 机组可以将涡轮机的效率提高高达 50%，而无需增加任何更多的温室气体排放或用水量。但用超临界 CO 2 机组改造全国所有为数据中心供电的低效燃气轮机并不能将排放量减少到零。即使使用高效的涡轮机，天然气的生产和使用也会使地球变暖。数据中心也是一个巨大的新污染源——正当世界需要减少其使用的时候。