Contenuto
Gli Stati Uniti producono più carbone di altre nazioni: si stima che quasi 300 miliardi di tonnellate, sufficienti per i prossimi 240 anni, in base al consumo attuale. Nella ricerca di fonti di energia sostenibili, il carbone è stato visto con cattivi occhi, ma le nuove tecnologie stanno cambiando il modo in cui il carbone viene elaborato per essere trasformato in energia. Le innovazioni nella conversione dell'energia mirano a un'energia più pulita e anche a ridurre i costi.
Carbone per gas sintetico
Boston e altre città "moderne" nel diciannovesimo secolo alimentavano lampioni e case a gas, bruciando carbone - emettendo nuvole di inquinamento nel processo. Oggi la conversione del carbone in gas sintetico viene effettuata con metodi sempre più sofisticati per ridurre al minimo il rilascio di anidride carbonica. La gassificazione catalitica mescola carbone e un catalizzatore solido con vapore in un cilindro stretto. La miscela viene pressurizzata e il risultato è idrogeno e monossido di carbonio (gas sintetico) con un po 'di anidride carbonica. La separazione e lo smaltimento sicuro dell'anidride carbonica sono le sfide attuali della produzione di gas sintetico di carbone più economico e più pulito. Questo processo può essere fatto un passo avanti per produrre combustibile liquido - olio sintetico.
Carbone per liquidi
Il gasolio e il carburante per aerei sono i prodotti finali di una conversione del carbone. Un processo chiamato coal-to-liquid (coal-to-liquids - CTL) converte il carbone in gas sintetico e quindi in un combustibile liquido. I CTL sono più puliti dei comuni combustibili fossili: il carbone liquefatto emette molte meno particelle e idrocarburi (dal 55 al 60% in meno rispetto ai combustibili fossili), riducendo l'inquinamento atmosferico. Il costo 2009 dei CTL è stato di 100 R $ al barile, un prezzo che rimane stabile e non fluttua in modo incoerente come nel mercato dei combustibili fossili. Oggi, il diesel CTL costa circa R $ 2.50 per gallone, tasse escluse. Per produrre combustibile liquido dal carbone, il carbone viene posto in un gassificatore, un distillatore che costringe il carbone a reagire con aria, ossigeno o vapore acqueo. Questo processo forma un gas sintetico chiamato "singas", che poi passa ad un altro reattore. Singas si combina con cobalto, ferro o qualsiasi altro catalizzatore solido nella seconda camera, trasformando la miscela in idrocarburi. Quando questa miscela si raffredda, si trasforma in combustibile liquido.
Carbone per l'elettricità
Il carbone è più comunemente usato per produrre elettricità. Il carbone solido viene macinato in polvere e mescolato con aria calda. Quindi, viene bruciato in un forno per riscaldare l'acqua, formando vapore. Questo vapore fa ruotare le pale di una turbina, avviando un generatore. I magneti all'interno di una molla di rame nel generatore completano la trasformazione del carbone in energia elettrica. Il vapore "usato" viene catturato in un condensatore, che poi ritorna al ciclo e continua ad essere utilizzato per generare elettricità. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha lavorato a un metodo alternativo per utilizzare la gassificazione del carbone per produrre elettricità in una centrale elettrica priva di emissioni.
