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CSPPLAZA光熱發電網訊：海藻不僅(jin)易(yi)于獲(huo)取，且含有制造太(tai)陽能(neng)燃(ran)料（氫(qing)，碳(tan)和氧）所需的碳(tan)氫(qing)化合物(wu)，是一種頗具潛力的新型能(neng)源原料。

近日，來自澳大利亞國立大學（ANU）的John Pye與Mahesh Venkataraman領導的太陽能燃料研究團隊就此研發了一個新型太陽能燃料反應堆裝置，并在兩篇論文（Modelling of a 50 MWth On-Sun Reactor for SCWG of Algae-Understanding the Design Constraints，System-Level Simulation of a Solar-Driven Liquid Fuel Production Plant via Gasification-Fischer–Tropsch Route）中對該裝置的(de)工作原理進行(xing)了闡述。

該裝置(zhi)利(li)用太(tai)陽(yang)熱能產(chan)生605℃的高溫，在(zai)高溫作用下，海藻進行氣(qi)化分解，從而生成燃(ran)料。

整個(ge)過(guo)程(cheng)僅需兩步。第一(yi)步 - 超(chao)臨(lin)界(jie)水氣(qi)(qi)化(hua)（SCWG）：這是一(yi)種新一(yi)代熱化(hua)學(xue)轉化(hua)技(ji)術，化(hua)學(xue)轉化(hua)率高(gao)(gao)(gao)且浪費率低。在該過(guo)程(cheng)中(zhong)，混有水分的(de)海藻(zao)會在高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓條件下實現超(chao)臨(lin)界(jie)狀態。Venkataraman表(biao)示(shi)，“超(chao)臨(lin)界(jie)水氣(qi)(qi)化(hua)并不只適用于海藻(zao)，你可以使用SCWG將任何碳質原(yuan)料氣(qi)(qi)化(hua)，如城市垃圾，動物(wu)糞便，植物(wu)垃圾，農業垃圾等。”

第二步 - 費托過(guo)程(cheng)(Fischer-Tropsch synthesis): 這是煤(mei)間接液化(hua)(hua)技術之一，可簡(jian)稱為F-T反(fan)應(ying)，是以合成氣為原料在(zai)催化(hua)(hua)劑(ji)和(he)適當反(fan)應(ying)條(tiao)件下合成液體燃料的工(gong)藝過(guo)程(cheng)。

整個(ge)(ge)過程(cheng)如何在反(fan)應(ying)堆中(zhong)(zhong)實現呢? 在該裝置中(zhong)(zhong)，定日(ri)鏡(jing)將太(tai)陽(yang)光(guang)聚集(ji)于(yu)塔頂吸熱器中(zhong)(zhong), 吸熱器壁(bi)溫(wen)高達800°C，壓(ya)力為(wei)24 MPa，以便(bian)將海藻溫(wen)度(du)加熱至605℃。兩個(ge)(ge)反(fan)應(ying)堆位于(yu)塔頂，一個(ge)(ge)用(yong)(yong)于(yu)進(jin)(jin)行超臨界水(shui)氣(qi)(qi)(qi)化，一個(ge)(ge)用(yong)(yong)于(yu)進(jin)(jin)行F-T反(fan)應(ying)。混有水(shui)分(fen)的海藻在高溫(wen)高壓(ya)下開始氣(qi)(qi)(qi)化，形成可以轉化為(wei)液體(ti)燃(ran)料(liao)的合成氣(qi)(qi)(qi)。氣(qi)(qi)(qi)化過程(cheng)中(zhong)(zhong)產生的氣(qi)(qi)(qi)體(ti)含有大量的氫氣(qi)(qi)(qi)，甲烷和二(er)氧化碳。蒸汽重(zhong)整是為(wei)了(le)將這些(xie)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)轉化為(wei)適合進(jin)(jin)行費托過程(cheng)的合成氣(qi)(qi)(qi)（一氧化碳和氫氣(qi)(qi)(qi)的混合物）。然后(hou)合成氣(qi)(qi)(qi)會在另一個(ge)(ge)反(fan)應(ying)堆中(zhong)(zhong)進(jin)(jin)行F-T反(fan)應(ying)，并生成液體(ti)燃(ran)料(liao)。

接下來，John Pye研(yan)(yan)究(jiu)團隊將進行進一步研(yan)(yan)究(jiu)，比如開展新的小(xiao)型且更靈活的微型F-T反應堆(dui)設計，以(yi)提升裝(zhuang)置(zhi)的經濟性，并會對裝(zhuang)置(zhi)進行改良，使其可以(yi)處理更為便(bian)宜(yi)的廢(fei)棄生(sheng)物質原料，例如甘(gan)(gan)蔗渣(zha)（甘(gan)(gan)蔗廢(fei)漿(jiang)）。

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