Sisältö
Yhdysvallat tuottaa enemmän hiiltä kuin muut kansakunnat - nykyisen kulutuksen perusteella arvioidaan olevan melkein 300 miljardia tonnia, joka riittää seuraaviksi 240 vuodeksi. Kestävien energialähteiden etsinnän hiileen on suhtauduttu huonoin silmin, mutta uudet tekniikat muuttavat tapaa, jolla hiili jalostetaan muunnettavaksi energiaksi. Energian muuntamisen innovaatiot tähtäävät puhtaampaan energiaan ja myös pienempiin kustannuksiin.
Kivihiili synteettiselle kaasulle
Boston ja muut 1800-luvun "modernit" kaupungit käyttävät katulamppuja ja kaasutaloja, jotka polttavat hiiltä - päästöjen aikana pilaantuvat pilvet. Nykyään hiilen muuntaminen synteettiseksi kaasuksi tapahtuu yhä kehittyneemmillä menetelmillä hiilidioksidin vapautumisen minimoimiseksi. Katalyyttisessä kaasutuksessa sekoitetaan kivihiili ja kiinteä katalyytti höyryn kanssa kapeaan sylinteriin. Seos paineistetaan ja tuloksena on vety ja hiilimonoksidi (synteettinen kaasu), jossa on vähän hiilidioksidia. Hiilidioksidin erottaminen ja turvallinen hävittäminen ovat tämänhetkisiä haasteita halvemman ja puhtaamman hiilen synteettisen kaasun tuotannossa. Tämä prosessi voidaan viedä vielä pidemmälle nestemäisen polttoaineen - synteettisen öljyn valmistamiseksi.
Nesteiden hiili
Dieseli ja lentopolttoaine ovat hiilen muuntamisen lopputuotteita. Prosessi, jota kutsutaan hiili-nesteeksi (hiili-neste - CTL) muuttaa hiilen synteettiseksi kaasuksi ja sitten nestemäiseksi polttoaineeksi. CTL: t ovat puhtaampia kuin tavalliset fossiiliset polttoaineet - nesteytetty hiili päästää paljon vähemmän hiukkasia ja hiilivetyjä (55-60% vähemmän kuin fossiiliset polttoaineet), mikä vähentää ilman pilaantumista. Vuonna 2009 CTL: n kustannukset olivat 100 dollaria barrelilta, hinta, joka pysyy vakaana eikä vaihtele epäjohdonmukaisesti kuten fossiilisten polttoaineiden markkinoilla. Nykyään CTL-diesel maksaa noin 2,50 R $ gallonaa kohti ilman veroja. Nestemäisen polttoaineen valmistamiseksi kivihiilestä hiili asetetaan kaasutuslaitteeseen, tislaajaan, joka pakottaa kivihiilen reagoimaan ilman, hapen tai vesihöyryn kanssa. Tämä prosessi muodostaa synteettisen kaasun, jota kutsutaan "singaksi" ja joka sitten siirtyy toiseen reaktoriin. Singas yhdistyy koboltin, raudan tai minkä tahansa muun kiinteän katalyytin kanssa toisessa kammiossa muuttaen seoksen hiilivedyiksi. Kun tämä seos jäähtyy, se muuttuu nestemäiseksi polttoaineeksi.
Hiili sähköä varten
Hiiltä käytetään yleisimmin sähkön tuottamiseen. Kiinteä hiili jauhetaan jauheeksi ja sekoitetaan kuumaan ilmaan. Sitten se poltetaan uunissa veden lämmittämiseksi muodostaen höyryä. Tämä höyry saa turbiinin siivet pyörimään käynnistämään generaattorin. Generaattorin kuparijousen sisällä olevat magneetit täydentävät hiilen muuntumisen sähköenergiaksi. "Käytetty" höyry otetaan talteen lauhduttimeen, joka palaa sitten kiertoon ja jota käytetään edelleen sähkön tuottamiseen. Yhdysvaltain energiaministeriö on kehittänyt vaihtoehtoista menetelmää kivihiilikaasun käyttämiseksi sähkön tuottamiseen päästöttömässä voimalaitoksessa.
