Съществуват ли екологично чисти технологии за обработка на въглищата?

Въглищата са сравнително евтин ресурс, който се намира в изобилие в природата, но те имат един много съществен недостатък – при изгаряне водят до значително замърсяване на околната среда.

В обикновените въглищни електроцентрали въглищата се пулверизират на фин прах и след това се изгарят, за да се произведе парата, която задвижва турбините. Когато въглищата се използват като източник на гориво, се отделят емисии на вредни газове, генерирани от термичното разлагане на въглищата – серен диоксид (SO2), азотен диоксид (NO2), въглероден диоксид (CO2), прахови частици и други странични продукти на химическата промишленост, в зависимост от вида на въглищата, които се използват. Тези емисии оказват отрицателно въздействие върху околната среда и допринасят за появата на киселинни дъждове и за промени в климата.

Чистите въглищни технологии са цял куп технологии (някои от които отдавна вече се прилагат, както – и други, които все още са в процес на разработка), целящи смекчаване на въздействието от страна на производството на енергия от въглища върху околната среда. Тези нови технологични пробиви дават възможност на електроцентралите да произвеждат енергия по по-икономичен и екологично по-отговорен начин.

Чистите въглищни технологии имат за цел да премахват или да намаляват емисиите на замърсители в атмосферата. Някои от техниките, които се използват, за да се постигне това, са:

Разбери повече за БГ Наука:

***

–         химически почистващи се минерали и примеси от въглища,

–         газификация на въглищата (превръщане на въглищата в газ),

–          третиране на димните газове с пара за премахване на серния диоксид,

–         обезводняване на въглищата от нисък ранг (т.е. – на кафявите въглища) за подобряване на калоричната им стойност и на ефективността на превръщането им в електричество,

–         оптимизиране на съществуващите инсталации, така че те да намаляват изпускането на вредни емисии и увеличаване на количеството на електроенергията, произведена от същото количество въглища,

–         нови технологии на горене (суперкритично горене и ултра суперкритично горене), при които за гориво се използва биомаса, като по този начин се намалява нивото на емисиите на CO2,

–         улавяне на CO2 от димните газове и съхраняването му под земята или пък – неговото повторно използване. Съществува обаче опасността земетресенията да „пуснат” заровения СО2 обратно в атмосферата.

От години учените разработват методи за циклична обработка на въглищата, при които CO2 лесно да може да бъде отделен от останалите отпадни газове. Досега една от основните спънки за осъществяването на енергодобив по този начин е била ограниченото количество на кислорода в различни оксидни съединия. Друг проблем е и скъпото оборудване за производство на чист кислород.

Изследователи от Държавния университет в Охайо обаче съобщават, че са достигнали  крайъгълен камък в търсенето на технология за по-екологично използване на енергията на въглищата. Процесът, който те са създали, наречен „химическа примка”, има потенциал за намаляване или дори – за елиминиране на широк кръг замърсители на околната среда, сред които – CO2 и NO2, формиращи смога.

Учените са разработилиа нов тип реактор, който подобрява възможността на железния оксид (FeO) да „носи” повече кислород. В „химическата примка“ въглищата не реагират с въздуха. Вместо това, те са изложени на кислород, носен от железен оксид, съдържащ се в ръждата. По време на реакцията енергията във въглищата се използва за разпадане на химическата връзка между кислорода и желязото. А изгарянето на желязото във въздуха се осъществява при по-ниски температури, като не се отделя азотен окис (NO).

Изследователите са изобретили още една версия на „химическата примка”, в която се използва комбинация от газове (водород и въглероден окис), наречена „сингаз”, реагираща с железния оксид (FeO).

Проектът е все още в начална фаза и се финансира от Департамента по енергетика на САЩ.

Неделин Бояджиев

По материали от:

http://en.wikipedia.org/wiki/Clean_coal_technology

http://www.engineerlive.com/Power-Engineer/Focus_on_Coal/New_technologies_reduce_environmental_impacts_of_coal-fired_plants/22603/

http://www.technologyreview.com/news/510736/a-cleaner-way-to-use-coal/