FuelCellsWorks 11月16日刊文称,美国国防部正在其全球庞大而众多的基地上寻找新的清洁能源,目的是减少对基地外民用电力基础设施的依赖。
新的增强型地热能制氢技术开始提供这种机会,美国空军已经在探索如何部署它们来生产绿色氢能。
美国国防部的四个新地热能项目
传统的公用事业规模的地热能系统依赖于具有特定岩石、水和热特性的场地。这些要求对场地选择施加了相当大的限制。在美国,大多数公用事业规模的地热发电厂都位于西部各州和夏威夷的部分地区,那里的最佳地热资源位于相对靠近地表的位置。
早在奥巴马政府执政期间,美国能源部就开始加大力度支持开发新的、增强型地热能系统,以启动更广泛的地下热能开发。该机构增强型地热项目的核心是FORGE,即地热能研究前沿观测站。
钻探地热资源所花费的时间也是金钱,因此自三年前推出以来,缩短钻探时间一直是FORGE的主要目标。去年春天,美国能源部报告称,这项努力已经取得成效,钻探时间从之前的440小时减少到60小时(钻探深度达到6000英尺,约1829米)。
所有这些活动都引起了国防部的关注。去年,美国空军、陆军和国防创新部门与三家地热行业创新者合作,推出了四个新的增强型地热能示范项目:
他们分别是加拿大公司Eavor Inc.在德克萨斯州圣安东尼奥联合基地的试验项目;
佐治亚州亚特兰大的Teverra公司在阿拉斯加的韦恩赖特堡的集成技术套件项目;
Zanskar Geothermal & Minerals, Inc.公司在爱达荷州的Mountain Home空军基地和加利福尼亚州的欧文堡的和AI技术结合的地热能评估系统研发。
美国国防部渴望增强型地热能开发技术
除了上述4个项目,美国国防部做得更多。今年4月,陆军、海军和国防创新部门与环境安全技术认证计划合作,向增强型地热计划引入了三个额外的行业利益相关者:
Fervo Energy将在内华达州的Fallon海军航空站开展其在钻井和地下分析方面的创新示范项目。
GreenFire Energy将向加利福尼亚州的El Centro海军航空设施推出其先进的GreenLoop闭环技术。
Sage Geosystems将在德克萨斯州的布利斯堡探索推广其即插即用的地压地热系统。
如果你想知道"地压"对地热能有什么影响,这是一个好问题。它指的是Sage借用石油和天然气行业的水力压裂技术,以创造加压的、有利于地热的岩层。
9月,美国空军还为Sage Geosystems进行了另一次增强型地热示范,而中试将在德克萨斯州某处基地附近进行。
制绿氢还贵,但成本不是国防部的障碍
绿氢是一种由电解系统中的水产生的气体,由电力和催化剂驱动。绿氢可以在任何有剩余可再生能源的地方制造。这符合地热能的特点,无论什么季节,地热能都可以全天候以恒定的速率供应。
与传统氢气一样,绿氢可以用作飞机燃料,还有许多其他用途。
虽然目前的成本高于来自甲烷气体的传统氢气——灰氢。然而,成本并不是美国国防部的障碍,只要美国军方有避免将化石气体或任何其他燃料从遥远的炼油厂运输到使用点的想法,而制绿氢只需要水和电,就可以在现场生产,这对战时能源保障很重要。
美国陆军、海军和空军已经在探索氢燃料电池飞机。而中国的4座氢燃料内燃机飞机今年也在沈阳试飞成功,法国、德国、英国、日本在氢燃料飞机领域也是投入了不少研究人员和资金。
绿氢燃料是下一个合乎逻辑的步骤。如果一切按计划进行,地热能将为电解系统提供低成本、零排放、全天候的电力,而不会像风电和太阳能电池板那样纠结于不能稳定供能。
9月,美国空军呼吁供应商加快推出下一代地热系统,新系统可用于生产燃料电池用的绿色氢气,整个操作都在美国联邦资产上进行。
传统的地热技术无法解决问题,美国空军征集下一代地热能技术、包括为燃料电池供应绿氢的解决方案
美国空军声称,尽管地热能具有诸多优势,但现有技术在不同地质条件下,遇到的障碍众多,阻碍了美国政府在联邦土地上建造公用事业规模的地热设施,直接为其任务提供电力。
而美国陆军、海军和空军正在谋求获得更多绿氢,其中一个美国空军的招标在美国国防部的一个名为Tradewinds的资助平台出现,标题为地热发电和绿色氢气生产。
这让人饶有兴趣!Tradewinds以视频档案库的形式出现,更为人所知的是为国防部提供了一条简化的途径,来采购先进的数字和人工智能解决方案。
该平台甚至呼吁访问者如果对地热能的解决方案有任何想法,在评论主题中留言。
于2016年成立的美国空军能源保障办公室提出了一个解决问题的角度,意在部署数据驱动的分析,以寻求能源和水资源供应的新机会。
Tradewinds地热招标,要求供应商在继续为国防设施设计地热能系统之前,必须做好相关地理数据并制作资源图。
美国空军还规定,中标系统(或多个系统)将通过电解产生电力和绿色氢气,为燃料电池供应氢燃料。
最初的招标目前仅限于在美国空军设施进行测试的原型。但是最近,美国空军更新了条款,强调地热能和绿氢技术可广泛应用,在全球拓展其影响力。
值得注意的是,招标允许提交了视频,并被认为"中标"的供应商在未来任何时候与美国空军、陆军和海军一起在世界任何地方开展地热项目,而无需接受后来者临时加入的竞争。
有趣!我们可以看到,美国军方对能源的看法已经发生了很大的改变。
早在奥巴马政府期间,美国国防部就加强了对替代燃料的搜索,当时的重点放在生物燃料,但遭到共和党国会议员的反对。
时至今日,向生物燃料的过渡仍然面临漫长而缓慢的道路。
现在,绿色氢能和地热能结合的解决方案,将有可能为美国陆军、海军和空军提供他们一直以来想要的东西:一种不受制约、有弹性且安全的能源。(部分来源:fuel cells works)
