Loading

Извлечение энергии из угля без горения

Создано 25.02.2013 12:50
Автор: Александр Иващенко

cleancoal_sm

Новая форма чистой угольной технологии достигла важного этапа. В Университете Огайо (Ohio State University) были успешно проведены испытания новой системы сгорания. Сейчас технология готова к тестированию в более крупных масштабах.

В течение 203 часов непрерывной работы, экспериментальная система генерировала тепло от угля, одновременно захватывая 99% диоксида углерода, производимого реакцией.

Liang-Shih Fan, профессор химической и биомолекулярной инженерии, а также директор лаборатории по исследованию чистых угольных технологий (Clean Coal Research Laboratory) был первым, кто предложил технологию под названием Coal-Direct Chemical Looping (CDCL) в процессе которой энергия угля собирается химически и эффективно связывается диоксид углерода, производимый во время реакций, до его сброса в атмосферу.

«Говоря простыми словами, горение, это химическая реакция, потребляющая кислород и производящая тепло», говорит Fan. «К сожалению, она также производит диоксид углерода, который сложно связать, и который плох для окружающей среды. Поэтому мы нашли метод генерирования тепла без горения. Мы осторожно контролируем химическую реакцию так, что уголь не горит. Топливо расходуется химически и диоксид углерода полностью остается внутри реактора».

Секрет технологии – использование крошечных металлических бусин для переноса кислорода к топливу для ускорения химической реакции. Для CDCL, топливом является уголь, перетертый в порошок, а металлические бусины сделаны из композитов оксида железа. Частицы угля в диаметре около 100 микрометров, а металлические бусины крупнее – диаметром около 1,5-2 миллиметра.

Уголь и оксид железа нагреваются до высоких температур, где материалы вступают в реакцию. Углерод из угля связывается с кислородом из оксида железа и создает углекислый газ, который поднимается в камеру для захвата. Горячее железо и угольный пепел остаются на месте. Из-за того, что металлические бусинки намного больше частиц угля, они легко отделяются от пепла и доставляются в камеру, где тепловая энергия собирается для электричества. Угольный пепел удаляется из установки.

Диоксид углерода отделяется и может быть переработан или изолирован для хранения. Металлические бусины подвержены воздействию воздуха в реакторе, поэтому они могут быть реоксидированы и использованы повторно. Бусины могут использоваться почти бесконечно или быть переработанными.

Поскольку процесс захватывает почти весь углекислый газ, он превышает цели, которые Министерство Энергетики установило для развития чистой энергии. Новые технологии, использующие ископаемые топлива, не должны увеличивать стоимость электроэнергии более чем на 35%, и в то же время должны захватывать более чем 90% производимого углекислого газа. Основываясь на имеющихся исследованиях, Fan и его команда верят, что они могут превысить эти требования.

Источник: Ohio State University.

Комментарии: