Перспективы угля

При добыче угля подземным способом выбросы с высокой концентрацией метана (CH4) улавливаются системами дегазации. Затем газ по возможности используется для выработки электрической энергии или обогрева объектов, расположенных вблизи добывающих предприятий.

Высококачественным считается уголь с высоким содержанием углерода и низким содержанием золы и влаги. Это означает, что при сжигании требуется меньше топлива для испарения влаги и повышается теплоотдача. Кроме того, обогащение угля позволяет не только снизить его зольность более чем на 50%, но и уменьшить содержание серы. Соответственно, чем выше качество угля, тем меньше вредных веществ выделяется при производстве электроэнергии.

Повышение эффективности угольных электростанций также сокращает выбросы CO2 без ущерба для производительности. Повышение КПД традиционных угольных электростанций на 1% уменьшает выбросы CO2 на 2-3%.

Сегодня на большинстве традиционных угольных электростанций работают парогенераторы с докритическим давлением пара и максимальным коэффициентом полезного действия около 35%. Однако современные электростанции могут работать со сверхкритическими или суперсверхкритическими параметрами пара и более высоким коэффициентом полезного действия — 40-50% и выше. Повышение коэффициента полезного действия (КПД) всех угольных электростанций мира с 33% до 40% способно уменьшить выбросы CO2 на объем, равный эффекту от увеличения мощности современной солнечной энергетики в 195 раз.

Другая новейшая область исследования — газификация угля, которая сочетает выработку электроэнергии с производством углехимической продукции. Газификация угля позволит получить такие химические продукты, как метанол, полиэтилен, дизельное топливо, аммиак и другие. Хотя газификация угля сегодня является более дорогой технологией, чем традиционное использование нефти и природного газа, в последнее время был сделан значительный прогресс по снижению капитальных и эксплуатационных затрат на газификацию угля (с 3 500 до 2 000 долл. США за тонну).

Лидирующие позиции в газификации угля занимает Китай. В 2017 году при поддержке Академии наук КНР в этой стране был запущен первый завод по производству этилового спирта из угля. Добавление 10% этилового спирта в бензин может снизить объем выхлопных газов на треть. К 2020 году производство жидкого топлива из угля в Китае может превысить 20 млн тонн по сравнению с 2,5 млн тонн в 2015 году.