Sadržaj
Sjedinjene Države proizvode više ugljena nego druge države - procjenjuje se da je gotovo 300 milijardi tona, dovoljno za sljedećih 240 godina, na temelju trenutne potrošnje. U potrazi za održivim izvorima energije na ugljen se gledalo lošim očima, ali nove tehnologije mijenjaju način prerade ugljena kako bi se transformirao u energiju. Inovacije u pretvorbi energije usmjerene su na čišću energiju i ujedno niže troškove.
Ugljen za sintetički plin
Boston i drugi "moderni" gradovi u 19. stoljeću napajali su ulične svjetiljke i benzinske kuće, gorući ugljen - ispuštajući pritom oblake zagađenja. Danas se pretvaranje ugljena u sintetički plin vrši sve sofisticiranijim metodama kako bi se smanjilo oslobađanje ugljičnog dioksida. Katalitička rasplinjavanje miješa ugljen i kruti katalizator s parom u uskom cilindru. Smjesa je pod tlakom, a rezultat je vodik i ugljični monoksid (sintetički plin) s malo ugljičnog dioksida. Odvajanje i sigurno odlaganje ugljičnog dioksida trenutni su izazovi proizvodnje jeftinijeg i čišćeg sintetskog plina od ugljena. Ovaj postupak može se napraviti korak dalje kako bi se stvorilo tekuće gorivo - sintetičko ulje.
Ugljen za tekućine
Dizel i mlazno gorivo krajnji su proizvodi pretvorbe ugljena. Proces koji se naziva ugljen u tekućini (ugljen u tekućini - CTL) pretvara ugljen u sintetički plin, a zatim u tekuće gorivo. CTL-ovi su čišći od uobičajenih fosilnih goriva - ukapljeni ugljen emitira puno manje čestica i ugljikovodika (55 do 60% manje od fosilnih goriva), smanjujući onečišćenje zraka. Cijena CTL-a za 2009. iznosila je 100 R $ po barelu, cijena koja ostaje stabilna i ne oscilira u nedosljednosti kao na tržištu fosilnih goriva. Danas CTL dizel košta približno 2,50 USD po galonu, bez poreza. Za stvaranje tekućeg goriva od ugljena, ugljen se stavlja u uplinjač, destilator koji prisiljava ugljen da reagira sa zrakom, kisikom ili vodenom parom. Ovim postupkom nastaje sintetički plin nazvan "singas", koji zatim prelazi u drugi reaktor. Singas se kombinira s kobaltom, željezom ili bilo kojim drugim čvrstim katalizatorom u drugoj komori, pretvarajući smjesu u ugljikovodike. Kad se ova smjesa ohladi, pretvara se u tekuće gorivo.
Ugljen za struju
Ugalj se najčešće koristi za proizvodnju električne energije. Čvrsti ugljen se samelje u prah i pomiješa s vrućim zrakom. Zatim se sagorijeva u pećnici da zagrije vodu stvarajući paru. Ova para uzrokuje okretanje lopatica turbine, pokrećući generator. Magneti unutar bakrene opruge u generatoru dovršavaju transformaciju ugljena u električnu energiju. "Iskorištena" para hvata se u kondenzatoru, koji se zatim vraća u ciklus i nastavlja koristiti za proizvodnju električne energije. Američko Ministarstvo energetike radi na alternativnoj metodi za uplinjavanje ugljena za proizvodnju električne energije u elektrani bez emisija.
