Švarios anglies technologijos: apžvalga | Ekorestoracija
Švarios anglies technologijos: apžvalga!
Anglis yra labiausiai gausus ir plačiai paplitęs iškastinio kuro šaltinis pasaulyje. Anglis yra labai svarbi kuro dalis pasaulyje ir išliks tokia. Apie 23% pirminės energijos poreikių tenkina anglis ir 39% elektros energijos gaunama iš anglies. Apie 70% pasaulio plieno gamybos priklauso nuo anglies žaliavos. Tarptautinė energetikos agentūra tikisi, kad nuo 2000 m. Iki 2020 m. Jos panaudojimas padidės 43%.
Kasmet deginant anglis kasmet į atmosferą patenka apie 9 mlrd. Tonų anglies dioksido; apie 70 proc. Deginant anglį, pvz., Elektros energijos gamybai, susidaro įvairios atliekos. Kiti skaičiavimai rodo, kad anglies dioksido emisija iš energijos gamybos sudaro trečdalį viso pasaulio, ty daugiau nei 25 mlrd. Tonų anglies dioksido.
Svarbus technologinis iššūkis yra anglies deginimas nepadidinant anglies dioksido kiekio pasaulyje. Tradiciniuose augaluose anglis sudeginama pernelyg dideliu oru, kad būtų užtikrintas visiškas degimas, dėl kurio susidaro labai praskiestas anglies dioksidas.
Atsiranda nauja „švarios anglies“ technologijų koncepcija, kurios tikslas - išspręsti šį iššūkį ir palikti milžinišką anglies išteklių naudojimą ateities kartoms, neprisidedant prie pasaulinio atšilimo. Švarios anglies technologijos - tai įvairūs atsakymai į XX a.
Daugelis elementų jau daugelį metų buvo taikomi išmetamųjų teršalų kontrolei. Anglies valymas plovimu buvo standartinė praktika išsivysčiusiose šalyse tam tikrą laiką sumažinti pelenų ir sieros dioksido išmetimą, kai deginama anglis. Elektrostatiniai nusodintuvai ir audinių filtrai pašalina 99% pelenų iš dūmų dujų ir šios technologijos yra plačiai naudojamos.
Dūmų išmetimas dujose sumažina sieros dioksido kiekį į atmosferą iki 97 proc., Užduotis priklauso nuo sieros kiekio anglyje ir kiekio sumažinimo. Jis plačiai naudojamas išsivysčiusiose šalyse. Mažai NO x degikliai leidžia anglimi kūrenamoms elektrinėms sumažinti azoto oksido kiekį iki 40%. Kartu su pakartotinio deginimo metodais galima sumažinti NO x lygį 70%, o selektyvus katalizinis redukavimas gali išvalyti 90% NO x emisijų.
Pažangios technologijos, pvz., Integruotas dujofikavimo ciklas ir suslėgtojo sluoksnio degimo sistema, leidžia didesnį šiluminį efektyvumą iki 45%. Dujofikacija konvertuoja anglis į deginamąsias dujas su didžiausia potencialia energija iš anglies, esančios dujose.
Dujinimo etapas yra pirolizė nuo 400 ° C, kur anglis, nesant deguonies, greitai suteikia anglies turtingų angliavandenilių ir vandenilio turtingų lakiųjų medžiagų. Antrajame etape šarmas yra dujinamas nuo 700 ° C iki dujų susidarymo, paliekant pelenus. Su deguonies tiekimu dujos neskiedžiamos azotu. Pagrindinės reakcijos yra C + O2 iki CO ir vandens dujų reakcija C + H20 iki CO ir H2; antroji reakcija yra endoterminė.
Dujinant, įskaitant deguonies naudojimą, O 2 tiekimas yra daug mažesnis nei reikalingas visiškam degimui, kad gautų CO ir H2. Vandens perkėlimo reakcija CO + H 2 O, suteikianti CO 2 + H 2, yra svarbi dujinimo proceso dalis, siekiant surinkti anglies dioksidą ir naudoti vandenilį kaip galutinį dujų turbinos kurą elektros gamybai.
Didžiausias iššūkis yra tai, kad šios sąnaudos būtų pakankamai mažos, kad „švari anglis“ konkuruotų su branduoline energija, remiantis beveik nuliniu išmetamų teršalų kiekiu bazinei apkrovai. Šios technologijos labai sparčiai juda, nes jos gali suteikti „nulinės emisijos“. Dar viena galimo šalinimo strategija yra skysto anglies dioksido įleidimas į gilias geologines sluoksnis, pvz., Nepanaudojamas anglies siūles, kuriose jis adsorbuojamas, siekiant išstumti metaną.
Keliose pasaulio dalyse vyksta anglies dioksido geografinio sekvestravimo tyrimai. Atrodo, kad pagrindinis potencialas yra gilūs druskos vandeningieji sluoksniai ir išeikvoti naftos ir dujų telkiniai, kuriuose tikimasi, kad anglies dioksidas tūkstančius metų išliks superkritine dujomis. Didelio masto anglies dioksido saugojimui iš energijos gamybos reikia plataus dujotiekio tinklo tankiai apgyvendintose vietovėse, tačiau ji turi poveikį saugai.
Daugelis anglimi kūrenamų elektrinių artėja prie pensinio amžiaus ir jų keitimas suteikia daug galimybių švaresnei elektros energijai. Kartu su branduoline energija ir atsinaujinančių energijos šaltinių panaudojimu viena viltis yra tai, kad „švarios anglies“ technologijos yra svarbiausios mokslinių tyrimų ir plėtros finansavimo prioritetai.
