Innehåll
Förenta staterna producerar mer kol än andra länder - det beräknas att nästan 300 miljarder ton, tillräckligt för de närmaste 240 åren, baserat på nuvarande konsumtion. I sökandet efter hållbara energikällor betraktas kol med onda ögon, men ny teknik har förändrat hur kol bearbetas för att bli energi. Innovationer inom energiomvandling syftar till renare energi och minskar också kostnaderna.
Kol för syntetisk gas
Boston och andra "moderna" städer i 1800-talet matade gatelampor och gashus, som förbrände kolsändande moln av föroreningar i processen. Idag görs omvandling av kol till syntetisk gas med alltmer sofistikerade metoder för att minimera utsläpp av koldioxid. Katalytisk förgasning blandar kolet och en fast katalysator med vattenånga i en smal cylinder. Blandningen trycksätts och resultatet är väte och kolmonoxid (syntetisk gas) med lite koldioxid. Separationen och säker bortskaffande av koldioxid är dagens utmaningar att producera billigare och renare syntetisk kolgas. Denna process kan tas ett steg längre för att göra flytande bränsle - syntetisk olja.
Kol för vätskor
Diesel- och flygbränsle är slutprodukterna från en kolkonvertering. En process kallad kol-till-vätskor (CTL) omvandlar kol till syntetisk gas och sedan till ett flytande bränsle. CTL är renare än vanliga fossila bränslen - flytande kol avger mycket färre partiklar och kolväten (55-60% mindre än fossila bränslen) vilket minskar luftföroreningarna. Kostnaden för CTL för 2009 var $ 100 per fat, ett pris som förblir stabilt och fluktuerar inte inkonsekvent som marknaden för fossila bränslen gör. CTL diesel kostar idag cirka R $ 2,50 per gallon, utan skatt. För att göra 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. Singasna kombineras med kobolt, järn eller någon annan fast katalysator i den andra kammaren, och omvandlar blandningen till kolväten. När denna blandning svalnar blir den i flytande bränsle.
Kol för el
Kol används mest för att producera el. Det fasta kolet mals till ett pulver och blandas med varmluft. Sedan bränns den i en ugn för att värma vatten och bilda ånga. Denna ånga orsakar att en turbins blad roterar genom att slå på en generator. Magneter inom en kopparfjäder på generatorn fullbordar omvandlingen av kol till elektrisk energi. Den "använda" ångan fångas i en kondensor, som sedan återgår till cykeln och fortsätter att användas vid elproduktion. US Department of Energy har arbetat som ett alternativ för att använda kolförgasning för att producera el i ett utsläppsfritt kraftverk.