Innehåll
USA producerar mer kol än andra nationer - det beräknas att nästan 300 miljarder ton, tillräckligt för de närmaste 240 åren, baserat på aktuell konsumtion. I sökandet efter hållbara energikällor har kol betraktats med dåliga ögon, men ny teknik förändrar sättet kol bearbetas för att omvandlas till energi. Innovationer inom energiomvandling syftar till renare energi och även till lägre kostnader.
Kol för syntetisk gas
Boston och andra "moderna" städer under 1800-talet drivs av gatlyktor och gashus, som bränner kol - som emitterar moln av föroreningar under processen. Idag görs omvandlingen av kol till syntetisk gas med allt mer sofistikerade metoder för att minimera utsläppet av koldioxid. Katalytisk förgasning blandar kol och en fast katalysator med ånga i en smal cylinder. Blandningen är trycksatt och resultatet är väte och kolmonoxid (syntetisk gas) med lite koldioxid. Separationen och säker bortskaffande av koldioxid är de nuvarande utmaningarna med att producera billigare och renare kolsyntetisk gas. Denna process kan tas ett steg längre för att tillverka flytande bränsle - syntetisk olja.
Kol för vätskor
Diesel och flygbränsle är slutprodukterna för en kolomvandling. En process som kallas kol-till-vätskor (kol-till-vätskor - CTL) omvandlar kol till syntetisk gas och sedan till ett flytande bränsle. CTL är renare än vanliga fossila bränslen - flytande kol släpper ut mycket mindre partiklar och kolväten (55 till 60% mindre än fossila bränslen), vilket minskar luftföroreningarna. Kostnaden för CTL: er 2009 var R $ 100 per fat, ett pris som förblir stabilt och inte fluktuerar inkonsekvent som med marknaden för fossila bränslen. Idag kostar CTL-diesel ungefär R $ 2,50 per gallon, exklusive skatt. För att framställa flytande bränsle från kolet placeras kolet i en förgasare, en destilleri som tvingar kolet att reagera med luft, syre eller vattenånga. Denna process bildar en syntetisk gas som kallas "singas", som sedan passerar till en annan reaktor. Singas kombineras med kobolt, järn eller någon annan fast katalysator i den andra kammaren och förvandlar blandningen till kolväten. När denna blandning svalnar blir den flytande bränsle.
Kol för el
Kol används oftast för att producera el. Det fasta kolet males till ett pulver och blandas med varm luft. Därefter bränns den i en ugn för att värma upp vatten och bildar ånga. Denna ånga får en turbins blad att rotera och startar en generator. Magneter inuti en kopparfjäder i generatorn kompletterar omvandlingen av kol till elektrisk energi. Den "använda" ångan fångas upp i en kondensor, som sedan återgår till cykeln och fortsätter att användas för att generera elektricitet. USA: s energiministerium har arbetat med en alternativ metod för att använda kolförgasning för att producera el i ett utsläppsfritt kraftverk.
