Clean Coal Technologies: En oversikt | Ecorestoration
Clean Coal Technologies: En oversikt!
Kull er verdens mest omfattende og distribuerte fossilt brenselkilde. Kull er et ekstremt viktig drivstoff i verden og vil forbli det. Om lag 23% av de primære energibehovene oppfylles av kull, og 39% av elektrisiteten er generert fra kull. Omtrent 70% av verdens stålproduksjon er avhengig av kullråmateriale. Det internasjonale energibyrået forventer en økning på 43% i bruk fra 2000 til 2020.
Brennkull produserer om lag 9 milliarder tonn karbondioksid hvert år som slippes ut i atmosfæren; ca 70% av dette blir fra kraftproduksjon. Brennkull som for kraftproduksjon gir opphav til en rekke avfall. Andre estimater gir utslipp av karbondioksid fra kraftproduksjon på en tredjedel av verdens total på over 25 milliarder tonn CO2-utslipp.
Brennende kull uten å legge til globale karbondioksidnivåer er en stor teknologisk utfordring. I konvensjonelle anlegg blir kull brent med overskytende luft for å gi fullstendig forbrenning som resulterer i meget fortynnet karbondioksid.
Det nye konseptet for "ren kull" -teknologi kommer frem med det formål å takle denne utfordringen og også forlate den enorme ressursen av kull for utnyttelse av fremtidige generasjoner uten å bidra til global oppvarming. Ren kullteknologi er en rekke utviklingsresponser til miljøet i slutten av det 20. århundre.
Mange av elementene har blitt brukt i mange år for å kontrollere utslippene. Kullrensing ved vask har vært en vanlig praksis i utviklede land for en tid for å redusere utslipp av aske og svoveldioksid når kull blir brent. Elektrostatiske nedbør og tekstilfiltre fjerner 99% av flyveasken fra røykgassene, og disse teknologiene er i stor utstrekning.
Avsvovling av røykgass reduserer produksjonen av svoveldioksid til atmosfæren med opptil 97%, oppgaven avhenger av nivået av svovel i kullet og omfanget av reduksjonen. Det er mye brukt i utviklede land. Lav NO x brennere tillater kullkraftverk å redusere utslipp av nitrogenoksid med opptil 40%. I kombinasjon med re-brennende teknikker kan NO x- nivået reduseres 70%, og selektiv katalytisk reduksjon kan rydde opp 90% NO x -utslipp.
Avanserte teknologier som Integrated Gassification Combined Cycle og Pressurized Fluidized Bed Combustion gir høyere termisk effektivitet til 45%. Gassifisering omdanner kull til brennbar gass med den maksimale mengden potensiell energi fra kullet som er i gassen.
Forgasningstrinnet er pyrolyse fra 400 ° C opp, hvor kullet i fravær av oksygen raskt gir karbonrike karbon og hydrogenrike flyktige stoffer. I det andre trinnet forgasses karet fra 700 ° C opp for å gi gass, etterlater aske. Med oksygentilførsel fortynnes ikke gassen med nitrogen. Nøkkelreaksjonene er C + 02 til CO og vanngassreaksjonen C + H20 til CO og H2; Den andre reaksjonen er endoterm.
Ved forgasning, inkludert det som bruker oksygen, er O 2 -tilførselen mye mindre enn nødvendig for full forbrenning for å gi CO og H 2 . Vannskiftreaksjonen CO + H 2 O som gir CO 2 + H 2 er en sentral del av forgasingsprosessen for å fange karbondioksid og bruke hydrogen som sluttbrensel for gasturbin for produksjon av elektrisitet.
Den største utfordringen er å bringe kostnadene for dette ned tilstrekkelig for "rent kull" for å konkurrere med atomkraft på grunnlag av nær nullutslipp for baselastekraft. Disse teknologiene beveger seg veldig raskt, da de har potensial til å gi nær nullutslipp. Innsprøyting av flytende karbondioksid i dype geologiske lag som for eksempel ikke-minerbare kullsøm hvor det er adsorbert for å erstatte metan er en annen potensiell deponeringsstrategi.
Forskning på geosekvestrasjon for karbondioksid foregår i flere deler av verden. Hovedpotensialet ser ut til å være dype saltvannsprodukter og utarmede olje- og gassfelt hvor karbondioksid forventes å forbli som en superkritisk gass i tusenvis av år, mens noen oppløses. Storskala lagring av karbondioksid fra kraftproduksjon krever et omfattende rørnettverk i tett befolket område, men det har sikkerhetsimplikasjoner.
Mange kullkraftverk nærmer seg pensjon og erstatning gir mye mulighet for renere elektrisitet. Ved siden av atomkraft og bruk av fornybare energikilder, er et håp for dette via "ren kull" -teknologi som har fått topp prioritet for forsknings- og utviklingsfinansiering.
