Chaotan One，全球首個使用超臨界二氧化碳（sCO2）取代蒸汽的商業發電機，已在中國開始運行。這一成就打破了百年來以蒸汽發電的傳統，標誌著效率的重要提升。蒸汽機的發明是工業革命的第一步，改變了世界。人類首次能夠燃燒燃料並將其轉化為工作，而不僅僅是產生熱能。隨著時間的推移，這種機械的效率通過不同的設計和燃料得到了進一步提升；然而，進行工作的介質仍然是蒸汽。尋求進一步提高發電效率的科學家注意到，生成蒸汽以驅動渦輪機的過程中，浪費了大量的能量。水首先需要被加熱至沸騰，然後經歷相變化以生成蒸汽。這兩個步驟都需要大量能量，因此科學家一直在尋找更好的介質來取代它們，而他們在sCO2中找到了答案。
sCO2是什麼？超臨界是指二氧化碳（CO2）氣體在其臨界溫度和壓力以上的流體狀態。我們知道，CO2在室溫下以氣體存在，通過降低壓力和降低溫度可以冷卻形成幹冰。然而，當其溫度升高至 31 °C（87 °F）且壓力增加至 1,070 psi（7.37 MPa）時，便進入了超臨界狀態。在這種狀態下，CO2同時顯示出液體和氣體的特性。若將其釋放到容器中，它將填滿空間，但其密度卻如同液體。這在驅動渦輪機的應用中極為有用，因為氣體狀態提供較小的阻力，而液體狀態則提供更大的推進力。同樣重要的是，將CO2轉變為超臨界狀態所消耗的能量少於將水轉變為蒸汽所需的能量。
中國和美國一直在努力開發能夠有效使用sCO2的發電機。然而，中國在這一領域展示了其技術能力，將其應用於商業環境中。位於美國西南研究所的一台sCO2示範發電機展示了其潛力。
Chaotan One位於哪裡？這台全球首個商業化的sCO2發電機安裝在貴州省六盤水市的一家鋼鐵廠內。該設施擁有兩個 15 兆瓦的單元，並於上個月接入電網。它的設計是將鋼廠的殘餘熱轉化為電力。除了證明sCO2作為可行的介質外，該設施還展示了中小型熱源如何能有效用於發電。根據中國媒體報導，與現有的蒸汽發電技術相比，Chaotan One預計將實現淨電力產生增加 50% 的效果，同時整體發電效率提高超過 85%。
與標準的蒸汽循環電廠相比，sCO2發電機的設計更為簡單，使用的組件更少，操作和維護更為便捷。Chaotan One的成功將可能開創一個新的發電時代，利用CO2作為介質，無需將水轉化為蒸汽。
