Tīrāks ogļu izmantošanas veids

Ogļu ir daudz un lētas, bet to dedzināšana ir netīrs bizness. Šonedēļ Ohaio štata universitātes pētnieki paziņoja par pagrieziena punktu daudz tīrāka ogļu enerģijas izmantošanas veida izstrādē — procesu, ko sauc par ķīmisko cilpu, kas var samazināt vai likvidēt plašu piesārņotāju klāstu, tostarp oglekļa dioksīdu un smogu. veidojot slāpekļa oksīdus.

Ogļu tīrīšana: Izmēģinājuma iekārta Ohaio štatā demonstrē ķīmisko cilpu procesu, kas varētu aizstāt sadedzināšanu spēkstacijās.

Pētnieki ziņoja, ka viena tehnoloģijas versija nepārtraukti darbojās vairāk nekā nedēļu 25 kilovatu testēšanas iekārtā, kas ir visilgākais šāds process. Veiksmīgais tests ļauj uzlabot tehnoloģiju viena megavata demonstrācijas stacijā, kas tiek plānota sadarbībā ar enerģētikas uzņēmumu Babcock un Wilcox.

Parastās ogļu rūpnīcās ogles sasmalcina, lai iegūtu smalku pulveri, un pēc tam sadedzina gaisā, lai iegūtu tvaiku, lai darbinātu turbīnas. Šis process rada ļoti karstas liesmas, kas var radīt piesārņojošo slāpekļa oksīdu, un radīto oglekļa dioksīdu ir grūti izolēt un uztvert, jo tas veido tikai nelielu daļu no izplūdes gāzēm.

Ķīmiskajā cilpā ogles nereaģē ar gaisu. Tā vietā tas ir pakļauts skābekli saturošiem materiāliem, piemēram, dzelzs oksīdam. Akmeņogles reaģē ar šiem materiāliem, un oglēm saistītā enerģija sarauj saikni starp skābekli un dzelzi. Reakcija rada gandrīz tīru oglekļa dioksīda gāzi un dzelzs metālu (kopā ar minerālu wüstite). Elektrība tiek ģenerēta, kad dzelzs tiek izvadīts no reakcijas kameras un būtībā tiek sadedzināts, tas ir, ļauj reaģēt ar skābekli gaisā. Tas izdala siltumu, veidojot tvaiku.

Šim diezgan sarežģītajam procesam ir vismaz divas priekšrocības. Tas rada tīru oglekļa dioksīda plūsmu, ko ir viegli uztvert un kas ir gatava glabāšanai pazemē. Un dzelzs sadegšana gaisā notiek arī zemākā temperatūrā, kas nerada slāpekļa oksīdu.

Šis process sākotnēji tika ierosināts kā veids, kā uzlabot spēkstaciju efektivitāti. Tagad ir cerība, ka tas varētu būt viens no lētākajiem veidiem, kā samazināt oglekļa dioksīda emisijas, ja tas tiks izmantots plašā mērogā, radot tikai nelielu elektroenerģijas izmaksu pieaugumu.

Alternatīva pieeja augstas tīrības pakāpes oglekļa dioksīda plūsmu ražošanai ir ogļu sadedzināšana tīrā skābeklī. Taču iekārtas tīra skābekļa ražošanai ir dārgas.

Liang-Shih Fans Ohaio štata ķīmijas un biomolekulārās inženierijas profesors saka, ka viņa process varētu izrādīties lēts. Viņš saka, ka citiem ir bijušas grūtības izmantot dzelzs oksīdu, jo tā spēja pārnēsāt skābekli ir ierobežota. Bet viņš ir izstrādājis jauna veida reaktoru, kas uzlabo dzelzs oksīda praktisko skābekļa pārnešanas spēju, samazinot nepieciešamo materiālu daudzumu un uzlabojot ekonomiku.

Ohaio štata pētnieki arī meklē citu ķīmiskās cilpas versiju, kurā ogles tiek gazificētas un iegūtā ūdeņraža un oglekļa monoksīda gāzu kombinācija, ko sauc par sintēzi, reaģē ar dzelzs oksīdu (skatiet sadaļu Rūsas izmantošana CO2 uztveršanai no ogļu rūpnīcām). Lai pārbaudītu šo pieeju, ir sākta 250 kilovatu izmēģinājuma stacijas būvniecība. Nesen veiktais tests novērš gazifikācijas posmu, izmantojot pulverizētas ogles, nevis sintētisko gāzi, tāpēc tas varētu būt lētāks.

Darbu finansē Enerģētikas departamenta Nacionālā energotehnoloģiju laboratorija, kas palīdzēja izstrādāt sašķelšanas tehnoloģiju, kas ir pašreizējā dabasgāzes uzplaukuma pamatā Amerikas Savienotajās Valstīs. NETL finansē arī citu pieeju ķīmiskai cilpai, kurā tiek izmantots kalcija sulfāts, nevis dzelzs oksīds. Šī tehnoloģija, ko izstrādā Alstom, pagājušajā gadā tika demonstrēta trīs megavatu iekārtā. Ohaio štata darbs ir agrākā stadijā, taču Fans saka, ka viņa pieeja varētu izmantot daudz mazāk materiālu, padarot to praktiskāku.

paslēpties