「乾淨的煤」、「超超臨界」到底是什麼鬼，一篇讓文組生都看得懂的科普文

行政院長賴清德20日語出驚人，針對爭議滿點的深潭火力發電廠環評案表示，深潭火力發電廠將會使用「乾淨的煤」。

語畢，哄堂大笑，不是，可能大罵更貼切。

我深入追查了一下資料，雖然乾淨的煤聽起來很智障，但其實去年的七月日本確實有公佈一個乾淨煤的火力發電革新，這是真的把煤變乾淨，不是拿去河邊洗煤哦。

日本電力公司，如何將火力發電變乾淨？

日本電力公司 J-power 在去年七月（2017/07），展示了新型態的火力發電廠，這款火力發電廠是 J-power 和中國電力公司合資的公司 CoolGen，利用了煤炭氣化、燃料電池複循環發電系統（IGFC）改善煤炭發電產生的污染，聽起來很難懂，沒關係，我解釋給你們聽。

簡單來說，傳統的火力發電廠是用大概攝氏700度的溫度燒煤，產生能量，而CoolGen新款的火力發電廠用攝氏1300度的高溫燒，並在過程裡持續打入氧氣，使煤炭氣化。看到氣化這個名詞我想差不多有 87 % 的讀者要看不懂了，沒關係，我原本也看不懂。

氣化的意思就是轉換有機的或化石燃料的碳質物料為一氧化碳，氫氣和二氧化碳，這個達成條件必須要在高於攝氏 700 度的環境下，這是 CoolGen 必須要提高火力反應爐的溫度至攝氏 1300 度的原因。

另外從上面關於氣化反映的敘述，我們可以抓出的亮點就是它會產生一氧化碳和氫氣，這是構成甲醇的原料，可以再次用來發電。在火力發電的過程裡打入氧氣的目的就是為了產生氣化反應，所以其實 CoolGen 用來火力發電的是氣化後的煤炭，而不是我們都認識的那種煤炭。目的就是為了創造出 CO 和氫氣，並降低燃煤時可能會產生二氧化碳的量。

同時，在燃燒過後，較輕的氣體會往上飄，被收集起來，經過冷卻、除塵、除硫後，可以繼續重複用來發電，另外較重的煤渣就會往下掉，收集起來也可以拿來鋪路，把煤的價值搾的乾乾淨淨。

日本 2020 年才打算讓乾淨煤踏上商業市場

目前，這個日本的發電廠還在5000小時的測試中，完成了 5000 小時的測試， J-Power 打算把這個技術外銷，讓更多國家可以用更乾淨的方式產生電力。

根據統計，這座發電電廠的效能比目前日本最先進的發電廠要高上 30%，現有的火力發電廠只能用到煤炭 40％ 的能源，CoolGen 的火力發電廠可以用到 55% 。另外，比起一般的火力發電廠，CoolGen 更能減少 40％ 排碳量。

日本目前的計畫是在 2020 上半年，把這個技術正式帶入日本現有的火力發電體系。興建 CoolGen 發電廠的成本，大約會比一般的火力發電廠要貴上 20% ，算起來其實還是挺划算的。

煤在火力發電中扮演的角色重要性不言而喻，一方面他是最便宜的火力發電元素，他的價格大概是液化天然氣的一半，石油的2/3，是最便宜的能源獲取管道。

那「超超臨界」又是什麼？

這個聽起來很像會在少年熱血漫畫裡面出現的名詞，讓我講給你聽他是什麼意思。

首先，要有的一個基本認知就是，火力發電是透過水蒸氣推動反應爐，產生電力，從上面這段敘述我們可以知道：「蒸汽的溫度和壓力越高，水的發電效率就會越高」。你可能有點看不懂，沒關係，這可以想像成電影裡會出現的磨坊，裡面繞圈圈跑的驢子，跑得越用力越認真，就會磨得越快。

當水達到 374.15 攝氏度、22.115 兆帕壓力下（建議忽略這些數字，不然會頭很痛），水蒸氣的密度會接近液態水的密度，這個就是學術名詞「水的臨界參數」的根據。而在這之上的就叫「超臨界參數」，溫度和氣壓升高到 600 攝氏度、25─28 兆帕這樣的區間（請再次忽略數字，簡單來說就是溫度更高的新平衡），再更上去，就是「超超臨界」了。

這就像爬 101 一樣呢，溫度越高，看到的風景越令人讚嘆。

好了，今天的 TO 科普小教室就到這邊結束，希望這些簡單的資料整理和說明，會有助於大家判斷行政院長有沒有在講幹話，祝大家一切安好，明天還有電可以用，而且可以不用吸到 PM 2.5 。

※本文獲「科技報橘」授權轉載，原文