Уголь наиболее известен своей ролью в обеспечении электроэнергией всей территории Соединенных Штатов - почти половина электроэнергии в стране производится из угля. Но в то время как подавляющее большинство его сжигается на обычных угольных электростанциях, уголь также превращается в газ для преобразования в электричество, водород и другие энергетические продукты.
Министерство энергетики США объясняет, что газификация угля представляет собой термохимический процесс, при котором тепло и давление газификатора расщепляют уголь на химические составляющие. Полученный синтез-газ состоит в основном из окиси углерода и водорода, а иногда и из других газообразных соединений.
Сторонники газификации угля говорят, что синтез-газ можно использовать для производства электроэнергии, использовать в энергоэффективных технологиях на топливных элементах или в качестве химических «строительных блоков» в промышленных целях. Водород также можно извлекать для использования в качестве топлива для водородной экономики. Но эти разработки продолжаются, и исследователи продолжают концентрироваться на совершенствовании технологии газификации угля, чтобы реализовать эти и другие потенциальные приложения в будущем.
Угольный газ также может быть преобразован в транспортное топливо в качестве замены бензина в транспортных средствах, но это гораздо менее эффективно, чем нынешнее производство и сжигание бензина на нефтяной основе.
Газификация угля считается более эффективной, чем обычное сжигание угля, потому что она может эффективно использовать газы дважды: угольные газы сначала очищаются от примесей и сжигаются в турбине для выработки электроэнергии. Затем теплоту выхлопа газовой турбины можно улавливать и использовать для выработки пара для паровой турбины-генератора. Это называется комбинированным циклом, и Министерство энергетики заявляет, что установка по газификации угля, использующая этот двойной процесс, потенциально может достичь КПД 50 и более процентов по сравнению с обычной угольной электростанцией, которая часто чуть превышает 30 процентов.
Часто задаваемые вопросы
Вредит ли газификация угля окружающей среде?
Существует ряд экологических проблем, связанных с газификацией угля. Процесс может производить ряд вредных выбросов, включая двуокись углерода, двуокись серы, оксиды азота и ртуть. Кроме того, для работы установок по газификации угля требуется большое количество воды, что может привести к чрезмерной нагрузке на местные водные ресурсы.
Каковы недостатки газификации угля?
Основным недостатком газификации угля является то, что это дорогостоящий процесс. Другие недостатки включают следующее: - В процессе образуется много двуокиси углерода, которая является парниковым газом. - В процессе образуется много золы, которая может загрязнять окружающую среду. - В процессе используется много воды, что может привести к нехватке воды в районах, где он используется.