science >> Wetenschap > >> Natuur

Wat is schone kolentechnologie?

Een kolencentrale in Conesville, Ohio Afbeelding met dank aan Morgue File

Steenkool is de smerigste van alle fossiele brandstoffen. Wanneer verbrand, het produceert emissies die bijdragen aan de opwarming van de aarde, zure regen veroorzaken en water vervuilen. Met alle heisa rond kernenergie, waterkracht en biobrandstoffen, je zou kunnen denken dat vuile kolen eindelijk op weg zijn naar buiten.

Maar steenkool is geen roet overblijfsel van de industriële revolutie - het genereert de helft van de elektriciteit in de Verenigde Staten en zal dat waarschijnlijk blijven doen zolang het goedkoop en overvloedig is [bron:Energy Information Administration]. Schone steenkooltechnologie streeft ernaar de zware milieueffecten te verminderen door meerdere technologieën te gebruiken om steenkool te reinigen en de uitstoot ervan te beperken.

Steenkool is een fossiele brandstof die voornamelijk bestaat uit koolstoffen en koolwaterstoffen. De ingrediënten helpen bij het maken van kunststoffen, teer en meststoffen. Een steenkoolderivaat, een gestolde koolstof genaamd cokes , smelt ijzererts en reduceert het tot staal. Maar de meeste steenkool - 92 procent van het Amerikaanse aanbod - gaat naar stroomproductie [bron:Energy Information Administration]. Elektriciteitsbedrijven en bedrijven met elektriciteitscentrales verbranden steenkool om de stoom te maken die turbines laat draaien en elektriciteit opwekt.

Als steenkool verbrandt, het geeft kooldioxide en andere emissies vrij in rookgas , de golvende wolken die je uit rookstapels ziet stromen. Sommige schone steenkooltechnologieën zuiveren de steenkool voordat deze verbrandt. Eén type steenkoolbereiding, kolen wassen , verwijdert ongewenste mineralen door steenkool te mengen met een vloeistof en de onzuiverheden te laten scheiden en bezinken.

Andere systemen regelen de kolenverbranding om de uitstoot van zwaveldioxide te minimaliseren, stikstofoxiden en fijnstof. Natte wassers , of rookgasontzwavelingssystemen, zwaveldioxide verwijderen, een belangrijke oorzaak van zure regen, door rookgas te besproeien met kalksteen en water. Het mengsel reageert met het zwaveldioxide om synthetisch gips te vormen, een onderdeel van gipsplaat.

Low-NOx (stikstofoxide) branders de vorming van stikstofoxiden verminderen, een oorzaak van ozon op leefniveau, door zuurstof te beperken en het verbrandingsproces te manipuleren. Elektrostatische stofvangers verwijder deeltjes die astma verergeren en ademhalingsproblemen veroorzaken door deeltjes op te laden met een elektrisch veld en ze vervolgens op verzamelplaten op te vangen.

Vergassing vermijdt het verbranden van kolen helemaal. Met geïntegreerde vergassing gecombineerde cyclus (IGCC) systemen, stoom en hete perslucht of zuurstof combineren met steenkool in een reactie die koolstofmoleculen uit elkaar dwingt. Het resultaat syngas , een mengsel van koolmonoxide en waterstof, wordt vervolgens gereinigd en verbrand in een gasturbine om elektriciteit te maken. De warmte-energie van de gasturbine drijft ook een stoomturbine aan. Aangezien IGCC-centrales twee vormen van energie creëren, ze hebben het potentieel om een brandstofefficiëntie van 50 procent te bereiken [bron:U.S. Ministerie van Energie].

Volgende, we leren over de meest ambitieuze van alle schone steenkooltechnologieën en wat er moet gebeuren voordat schone steenkool commercieel haalbaar kan worden.