Obsah
USA produkujú viac uhlia ako iné národy - odhaduje sa, že na základe súčasnej spotreby je to takmer 300 miliárd ton, čo je na ďalších 240 rokov dosť. Pri hľadaní udržateľných zdrojov energie sa na uhlie pozeralo so zlými očami, ale nové technológie menia spôsob, akým sa uhlie transformuje na energiu. Inovácie v premene energie sú zamerané na čistejšiu energiu a tiež na nižšie náklady.
Uhlie pre syntetický plyn
Boston a ďalšie „moderné“ mestá v 19. storočí napájali pouličné lampy a plynové domy, pričom pri tom spaľovali oblaky znečisťovania emitujúce uhlie. V súčasnosti sa konverzia uhlia na syntetický plyn vykonáva čoraz sofistikovanejšími metódami na minimalizáciu uvoľňovania oxidu uhličitého. Katalytické splyňovanie mieša v úzkom valci uhlie a tuhý katalyzátor s parou. Zmes sa natlakuje a výsledkom je vodík a oxid uhoľnatý (syntetický plyn) s trochou oxidu uhličitého. Oddelenie a bezpečná likvidácia oxidu uhličitého sú súčasnými výzvami výroby lacnejšieho a čistejšieho uhoľného syntetického plynu. Tento proces možno posunúť o krok ďalej pri výrobe kvapalného paliva - syntetického oleja.
Uhlie pre kvapaliny
Nafta a letecké palivo sú konečnými produktmi premeny uhlia. Proces nazývaný uhlie-na-kvapaliny (uhlie-na-kvapaliny - CTL) prevádza uhlie na syntetický plyn a potom na kvapalné palivo. CTL sú čistejšie ako bežné fosílne palivá - skvapalnené uhlie emituje oveľa menej častíc a uhľovodíkov (o 55 až 60% menej ako fosílne palivá), čo znižuje znečistenie ovzdušia. Cena CTL v roku 2009 bola 100 R $ za barel, čo je cena, ktorá zostáva stabilná a nemení sa nekonzistentne ako na trhu s fosílnymi palivami. Dnes stojí motorová nafta CTL približne 2,50 USD za galón bez daní. Na výrobu kvapalného paliva z uhlia sa uhlie umiestňuje do splynovača, destilátora, ktorý núti uhlie reagovať so vzduchom, kyslíkom alebo vodnou parou. Tento proces vytvára syntetický plyn nazývaný „singas“, ktorý potom prechádza do iného reaktora. Singas sa v druhej komore kombinuje s kobaltom, železom alebo iným pevným katalyzátorom a premieňa zmes na uhľovodíky. Keď sa táto zmes ochladí, zmení sa na kvapalné palivo.
Uhlie na elektrinu
Na výrobu elektriny sa najčastejšie používa uhlie. Tuhé uhlie sa melie na prášok a zmieša sa s horúcim vzduchom. Potom sa v peci spáli na ohrev vody za vzniku pary. Táto para spôsobuje rotáciu lopatiek turbíny, čím sa spustí generátor. Magnety vo vnútri medenej pružiny v generátore dokončujú premenu uhlia na elektrickú energiu. „Použitá“ para sa zachytáva v kondenzátore, ktorý sa potom vracia do cyklu a ďalej sa používa na výrobu elektriny. Americké ministerstvo energetiky pracuje na alternatívnej metóde využívania splyňovania uhlia na výrobu elektriny v bezemisnej elektrárni.
