Obsah
Spojené štáty produkujú viac uhlia ako iné národy - odhaduje sa, že na základe súčasnej spotreby to bude takmer 300 miliárd ton, čo je dosť na ďalších 240 rokov. Pri hľadaní trvalo udržateľných zdrojov energie sa uhlie vníma so zlými očami, ale nové technológie menia spôsob spracovania uhlia na energiu. Inovácie v oblasti premeny energie sú zamerané na čistejšiu energiu a tiež nižšie náklady.
Uhlie pre syntetický plyn
Boston a ďalšie "moderné" mestá v 19. storočí kŕmili pouličné lampy a plynové domy, spaľujúce uhlie - vyžarujúce oblaky znečistenia v procese. V súčasnosti sa premena uhlia na syntetický plyn vykonáva čoraz sofistikovanejšími metódami na minimalizáciu uvoľňovania oxidu uhličitého. Katalytické splyňovanie mieša uhlie a pevný katalyzátor s vodnou parou do úzkeho valca. Zmes sa natlakuje a výsledkom je vodík a oxid uhoľnatý (syntetický plyn) s malým množstvom oxidu uhličitého. Separácia a bezpečná likvidácia oxidu uhličitého sú súčasnými výzvami výroby lacnejšieho a čistejšieho syntetického uhlia. Tento proces môže byť urobený o krok ďalej na výrobu kvapalného paliva - syntetického oleja.
Uhlie pre kvapaliny
Benzín a palivo pre lietadlá sú konečnými produktmi konverzie uhlia. Proces nazývaný uhlie na kvapaliny (CTL) premieňa 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 55-60% menej ako fosílne palivá), čím znižuje znečistenie ovzdušia. Náklady CTL na rok 2009 predstavovali 100 USD za barel, čo je cena, ktorá zostáva stabilná a nekonzistentne kolíše ako trh s fosílnymi palivami. CTL nafta dnes stojí okolo $ 2,50 za galón, bez daní. Na výrobu kvapalného paliva z uhlia sa uhlie umiestni do splyňovača, destilátora, ktorý núti uhlie reagovať so vzduchom, kyslíkom alebo vodnou parou. Tento proces tvorí syntetický plyn nazývaný "singas", ktorý potom prechádza do iného reaktora. Singas sa kombinuje s kobaltom, železom alebo iným pevným katalyzátorom v druhej komore, pričom sa zmes premieňa na uhľovodíky. Keď sa táto zmes ochladí, zmení sa na kvapalné palivo.
Uhlie na elektrinu
Uhlie sa najčastejšie používa na výrobu elektriny. Tuhé uhlie je rozomleté na prášok a zmiešané s horúcim vzduchom. Potom sa spaľuje v rúre na ohrev vody, pričom sa vytvára para. Táto para spôsobuje rotáciu lopatiek turbíny zapnutím generátora. Magnety v medenej pružine na generátore dokončujú transformáciu uhlia na elektrickú energiu. "Použitá" para sa zachytáva v kondenzátore, ktorý sa potom vracia do cyklu a pokračuje vo výrobe elektriny. Americké ministerstvo energetiky pracuje na alternatívnej metóde využitia splyňovania uhlia na výrobu elektriny v elektrárni bez emisií.