当前，蒸汽涡轮机仍然提供着世界上大部分的电力，但超临界二氧化碳有望更便宜，作为一种介质，能够正常的使用小于水10倍的小型涡轮机，但效率比水高10%。一座耗资1.55亿美元的试点工厂现已在圣安东尼奥完工。

  10月27日，位于德克萨斯州的超临界转换电力（STEP）试验工厂被项目合作伙伴西南研究所（SwRI）、GTI能源、GE Vernova和美国能源部宣布“机械完成”。

  上图中的装置是世界上第一台超临界二氧化碳涡轮机。大约一张桌子大小，是一个10兆瓦的涡轮机，能够为大约1万个家庭供电。在能源行业，10兆瓦的发电量微不足道，但用这么小的涡轮机发电，这可能被证明是一项革命性的壮举。

  当温度和压力分别高于31°C（88°F）和74 bar（1070 psi）时，二氧化碳就会进入超临界状态。在这一点上，它不再像气体或液体那样运动，而是开始以液体的密度表现出类似气体的行为。过了这个点，比较小的气温变化就会引起密度的显著变化。

  当然，水也能够达到超临界状态 —— 只是需要更加多的能量，需要超过373°C（703°F）和220 bar（3191 psi）的温度和压力。

  这种超临界二氧化碳流体的特性，使其成为闭环系统中能量提取的理想选择，早在2016年，通用电气就宣布将开始建设一座中试工厂，在具有商业意义的安装中证明这一想法，预计在提取效率为50%的情况下实现10兆瓦，比目前的汽轮机高出约10%，它们将在40年代中期运行 ——涡轮机的尺寸约为目前的十分之一。

  这样的涡轮机可以明显降低安装任何依赖热能和涡轮机的发电机的资本成本；较小的涡轮机不仅会更便宜，而且它们更紧凑，因此建设一个给定的发电厂也只需要更少的土地。它还将从给定的热源产生更多的电力，并在默认情况下减少单位碳排放量，即使是以煤炭和天然气为基础的发电机也是如此。

  最重要的是，它的启动和开机速度会快得多。通用电气的原型机在700摄氏度（1292华氏度）左右运行，大约需要两分钟才能开始发电，而蒸汽涡轮机至少需要半个小时。因此，这些二氧化碳涡轮机将更快地响应负荷需求，使它们在基于可再次生产的能源的电网中更加有用。

  一旦得到证实，这项技术能扩大到与公用事业相关的规模，并开始取代发电厂的蒸汽涡轮机。这包括化石燃料发电厂，以及某些核能、地热、聚光太阳能和其他设施。

  当然，在试点工厂投入到正常的使用中之前，还有很多工作要做，但该财团预计它将在2024年开始运营。

  SwRI总裁兼首席执行官亚当·汉密尔顿（Adam Hamilton）在一次新闻发布会上表示：“STEP无疑将改变我们对发电的看法。真正开始启动这个试点工厂令人兴奋，它将是SwRI开发的潜在革命性技术的所在地。”