虽然燃烧天然气所释放的二氧化碳约燃烧煤的一半,但仍然产生大量的温室气体,由太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory, PNNL)所研发的新设备,使用来自太阳的热能将天然气转换成一种替代燃料─合成气,可减少二氧化碳排放量达20%。
这个方法并解决了太阳能板因天气因素与一天中时间的关系,所导自的间歇性问题。从此新设备产生的燃料可以储存起来,并且能够在任何时刻提供稳定的电力。研究人员的目标是希望让此设备生产每千瓦小时6美分的电力,此价格在石化燃料中具有竞争力。
该设备采用抛物面来集中阳光、产生热,热能把水加热产生蒸汽,此蒸汽用在石油精炼和其他工业生产过程中,称为蒸汽转化。在蒸汽转化过程中,蒸汽与天然气中主要的成分甲烷进行反应,形成合成气。
合成气可以在天然气发电厂中燃烧,产生电力。合成气也可以经由处理,产生液体燃料,像柴油,减少石油进口量,但这么做对于碳排放量的减少仍须做更进一步的研究,部分原因是在合成气转化为液体燃料的过程中所释放的二氧化碳。
另一种新技术是使用蒸汽集中太阳光直接通过蒸汽涡轮机产生电力。在这样的系统中,热量可以通过加热熔融的盐储存起来,并在太阳下山后产生蒸汽。PNNL的领导人Robert Wegeng说,合成气可以根据何者较具经济效益,产生电力或液体燃料。
以合成气的方式产生能量比从太阳能电板的方式更有效率,第一部原型机储存63%从太阳能转换成化学能的能量。而在发电厂燃烧燃料将使一半的能量因产生热而浪费掉,导致整体的效率降到30%,但仍比典型的太阳能发电效率高出一倍。整体来说,在不久的未来,以合成气的方式储存太阳能会较一般电池储存方式花费更低。
然而,若与化石燃料竞争,目前这个系统仍然过于昂贵。为了降低成本,研究员持续改善它的效率,让每台设备能产生的燃料提高。他们也在操作过程中将温度提高,改善机台所制造出的原料品质,此外也改善系统在燃油传入时预热的性能。