Nýtt verklag til að draga úr mengun frá kolaorkuverum

Þrátt fyrir hraða aukningu á raforkuframleiðslu frá endurnýjanlegum orkugjöfum eins og vindi og sólarorku, eru yfir 60% af raforku Indlands enn framleidd í varmaorkuverum.

Af þeim 36 einingum sem eru yngri en 25 ára munu þær sem uppfylla ekki skilvirkniviðmið fá takmarkaðan fjölda klukkustunda á ári til að mæta jafnvægis- eða hámarkskröfum netsins.

Kol, sem orkugjafi, er staðfastlega í óhag núna vegna loftslagsbreytinga. Flest lönd, þar á meðal Indland, hafa áform um að hætta kolum í áföngum á næstu áratugum. Indland hefur reyndar opinberlega tilkynnt að það myndi ekki setja upp neinar nýjar kolaorkuver eftir 2022.

Hins vegar verðum við enn að lifa með kolum í einhvern tíma að minnsta kosti. Þrátt fyrir hraða aukningu á raforkuframleiðslu frá endurnýjanlegum orkugjöfum eins og vindi og sólarorku, eru yfir 60% af raforku Indlands enn framleidd í varmaorkuverum. Og það er áætlað að jafnvel í besta falli myndi kol halda áfram að vera uppistaðan í orkublöndu Indlands í að minnsta kosti þrjá áratugi í viðbót.

Unnið er að því að tryggja að mengun sem stafar af kolum minnki að minnsta kosti aðeins á þessum árum á milli. Verið er að beita eða gera tilraunir með margs konar hreina kolatækni til að ná markmiðinu. Ofurgagnrýnu virkjanirnar nútímans gefa líka frá sér minni mengunarefni.

Fylgdu @ieexplained
Flestar varmaorkuver brenna kolum til að mynda hita, sem er notað til að breyta vatni í gufu. Þrýstingur gufunnar er síðan notaður til að færa hverfla sem framleiða rafmagn. Gæði kola eru mikilvægur þáttur í því að ákveða skilvirkni verksmiðjunnar - magn raforku sem framleitt er á hverja einingu kola sem brennt er - sem og úrgangur sem losnar. Venjulega losa kolaorkuver mikið af koltvísýringi (CO2) sem er hættuleg gróðurhúsalofttegund.

Afbrigði kola sem finnast á Indlandi eiga við aukavandamál að stríða. Þeir hafa mikið öskuinnihald. Bruni kola í hefðbundnum duftformi leiðir til losunar mikillar fluguösku, sem er stór þáttur í loftmengun og hættu á heilsu. Nokkrar aðferðir hafa verið notaðar til að fanga þessa fluguösku eftir að hún er framleidd, en þær eru ekki mjög skilvirkar. Að öðrum kosti er kol farið í gegnum umfangsmikið forvinnsluferli sem kallast þvottur til að fjarlægja eitthvað af öskuinnihaldinu áður en það er brennt, sem er heldur ekki mjög áhrifaríkt.

Hópur vísindamanna við IIT Madras hefur nú fundið upp áhrifaríkari leið til að stjórna þessu vandamáli. Fyrir utan að tryggja að askan sé fjarlægð sem klumpur úr kjarnaofnsrúminu sjálfu, dregur aðferð þeirra úr myndun CO2 og myndar þess í stað tilbúið gas (syngas), sem er blanda af hreinum eldsneytislofttegundum eins og kolmónoxíði og vetni, sem auka- vörur sem síðan er hægt að nota til margvíslegra nota.

Hópurinn notaði vel þekkta kolgasgunartækni þar sem kol er aðeins að hluta til brennt með mjög takmörkuðu framboði af súrefni í „bubbling fluidized bed gasification reactor“. Við um 100 gráður á Celsíus er allur raki úr kolunum tæmd út. Við hærra hitastig, á milli 300 og 400 gráður á Celsíus, losnar loftkennt eldsneyti sem er föst inni í kolum, eins og köfnunarefni, metan og blanda margra annarra kolvetna. Þegar hitastigið nær á milli 800-900 gráður á Celsíus, byrjar kolefnið í kolunum að hvarfast við súrefni í loftinu, auk gufu sem er veitt ásamt lofti, til að mynda kolmónoxíð (CO), vetni og koltvísýring (CO2). Með því að stjórna magni lofts og gufu er hægt að tryggja að umtalsvert magn af kolmónoxíði (CO) og vetni (H2) myndist. Hægt er að lágmarka framleiðslu á CO2, sem er gróðurhúsalofttegund. Nákvæmar kerfisbundnar rannsóknir hafa verið gerðar til að komast að rekstrarfyrirkomulagi, lofti á móti kolum og gufu á móti kolum. Komið hefur í ljós að gufubæti verður hagstæð þegar um er að ræða háösku indversk kol. Þess vegna er hægt að koma á hámarksframmistöðu þegar um indverskan kol er að ræða með því að fylgja þessari aðgerðaaðferð.

Reyndar er hægt að útvíkka þessa tækni til að framleiða syngas með hátt hitaeiningagildi með því að auka súrefnisinnihald í oxunarefninu og H2 til CO hlutfallið er hægt að bæta með því að bæta við gufu í viðeigandi magni.

Rannsakendur sýndu einnig að það að bæta við lífmassa, eins og hrísgrjónahýði ásamt indverskum kolum, hefur hvataáhrif og bætir gösunarvirknina verulega.

Vasudevan Raghavan, einn af rannsakendum sem tengjast tilrauninni, sagði að ferlið myndi bæta aðdráttarafl indverskra kola til notkunar í orkuverum. Kol er ódýrt fáanlegt á Indlandi í mjög miklu magni, en það er ekki valið vegna mikillar ösku og lágs orkuinnihalds. Raghavan bætti við að núverandi virkjanir þyrftu að skipta út hefðbundnum kjarnaofnum sínum fyrir gösunarofna og reka þá eins og teymi hans sýnir til að nýta sér þessa aðferð. Í indverskum kolanámum er hægt að koma upp slíkum gösunarkljúfum til að sinna orkuþörf dreifbýlisins.

Deildu Með Vinum Þínum: