地熱發電藉由不斷從岩層中竄出的地熱，可以時時提供乾淨、可再生電力，這讓地熱在風力、太陽能等較不
穩定的環保能源中脫穎而出。雖然地熱發電已經開發超過50年，成長卻困難重重，絕大部分是因為地熱發電
廠場地限制多，美國是全球地熱發電的領導者，根據統計，2013年底地熱發電量大約為3,790百萬瓦，地熱
發電廠的開發也只集中在西部，加州跟內華達州等地。地熱發電廠地點的限制可能將有轉機，可能使地熱成
為未來能源的主力之一。

                               
                                                     
                                                      創新的地熱發電方式

由美國國家科學基金會、美國能源局資助，美國明尼蘇達大學、俄亥俄州立大學和勞倫斯利弗莫爾國家實驗
室合作，研究團隊發展出創新的地熱發電廠設計，有效利用捕捉封存的二氧化碳，改善地熱發電廠的產出與
能源效率，新的方法也讓全國更多地區都能發展地熱，而不被地理所侷限。勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的地
理科學家Tom Buscheck表示：「新的設計讓地熱發電能夠實現在更多區域。我們可從更廣大的可透水沈積
岩中蒐集地熱，一直以來因為開發困難，地熱發電都被忽略，我有信心這項技術能發展地熱發電。」研究團
隊希望這個新技術能夠讓美國密西西比河以西、甚至東岸如西維吉尼亞州都能發展地熱發電。美國明尼蘇達
大學的另一個團隊與美國Heating Mining公司預計在明年開始興建第一座實驗發熱廠，希望能開發過去尚未
有地熱發電的區域。

地熱發電如何運作

傳統的地熱發電廠是利用地底熱水的熱能產生電力，而研究團隊新的「多重液體」設計，主要希望讓地熱的
能量能夠在符合經濟成本下，能夠在地理hot spots區之外使用，方法是將部分熱水以二氧化碳或液態氮取
代。加入二氧化碳的好處在於，二氧化碳比水的吸熱效率高。研究團隊相信新的設計（如下影片所示）可以
讓發電輸出十倍成長。Tom Buscheck表示：「我們的方式比起傳統發電更有效率，加入液態氮取代熱水可
使發電效率大大提升，且更符合成本效益。我們發現加入液化氮之後，發電量更大，也可藉此平衡捕捉二氧
化碳的成本。」Tom Buscheck進一步表示，這項新的「多重液體」技術，除了能推廣地熱發電到以前不適
合的區域以外，新的技術讓地熱發電廠將能量以液化二氧化碳、液化氮形式儲存地底達數月之久，對於仰賴
大面積風力、太陽能發電的區域也有幫助。然而，應用新設計的地熱發電廠需要設置在有大量二氧化碳來源
的區域，並能將二氧化碳隔離，例如燃煤發電廠附近，但是煤產業卻尚未發展出低成本的二氧化碳隔離技
術。Tom Buscheck表示：「捕捉封存二氧化碳的成本極高，加入液態氮就比較符合經濟效益，但是我們偏
好使用二氧化碳，可以透過隔離、捕捉二氧化碳減少溫室氣體污染，更可以達到負的碳足跡。」

正如傳統地熱發電，研究團隊的概念同樣來自於新科技與石化燃料產業。Tom Buscheck強調：「一切都關
乎「綜效」，二氧化碳封存最大的挑戰就是壓力過大，而地熱發電的最大挑戰是壓力過小，結合兩者、相輔
相成，就成了新的解決技術。」




資料來源:GreenBiz