Kömürle çalışan elektrik santrallerinden kaynaklanan kirliliği azaltmak için yeni prosedür

Rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir kaynaklardan elektrik üretimindeki hızlı artışa rağmen, Hindistan'ın elektriğinin %60'ından fazlası hala termik santrallerde üretiliyor.

25 yaşından küçük 36 üniteden verimlilik normlarını karşılamayanlara, şebekenin dengeleme veya pik yapma gereksinimini karşılamak için yılda sınırlı sayıda saat izin verilecek.

Kömür, bir enerji kaynağı olarak, iklim değişikliği kaygıları nedeniyle şu anda kesin olarak gözden düşmüş durumda. Hindistan da dahil olmak üzere çoğu ülke, önümüzdeki birkaç on yıl içinde kömürü aşamalı olarak kaldırmayı planlıyor. Aslında Hindistan, 2022'den sonra yeni kömürlü termik santral kurmayacağını resmen açıkladı.

Ancak yine de en azından bir süre daha kömürle yaşamak zorundayız. Rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir kaynaklardan elektrik üretimindeki hızlı artışa rağmen, Hindistan'ın elektriğinin %60'ından fazlası hala termik santrallerde üretiliyor. Ve en iyi senaryoda bile, kömürün en az otuz yıl daha Hindistan'ın enerji karışımının temel dayanağı olmaya devam edeceği tahmin ediliyor.

Aradan geçen bu yıllarda kömür kaynaklı kirliliğin en azından bir nebze azaltılması için çalışmalar sürdürülmektedir. Amacı gerçekleştirmek için çeşitli temiz kömür teknolojileri uygulanıyor veya deneniyor. Modern süper kritik enerji santralleri de daha az kirletici yayar.

@ieexplained'ı takip edin
Çoğu termik santral, suyu buhara dönüştürmek için kullanılan ısı üretmek için kömür yakar. Buharın basıncı daha sonra elektrik üreten türbinleri hareket ettirmek için kullanılır. Kömürün kalitesi, tesisin verimliliğine karar vermede önemli bir faktördür - yakılan kömür birimi başına üretilen elektrik miktarı - ve açığa çıkan atık. Tipik olarak, kömür santralleri tehlikeli bir sera gazı olan çok fazla karbondioksit (CO2) salmaktadır.

Hindistan'da bulunan kömür çeşitlerinin ek bir sorunu var. Yüksek kül içeriğine sahiptirler. Kömürün geleneksel toz haline getirilmiş modda yakılması, hava kirliliğine ve sağlık tehlikesine önemli bir katkıda bulunan çok sayıda uçucu külün salınmasına neden olur. Bu uçucu külü üretildikten sonra yakalamak için çeşitli teknikler uygulamaya konmuştur, ancak bunlar çok verimli değildir. Alternatif olarak, kömür yanmadan önce kül içeriğinin bir kısmını çıkarmak için yıkama adı verilen kapsamlı bir ön işleme sürecinden geçirilir ve bu da çok etkili değildir.

IIT Madras'taki bir grup araştırmacı, şimdi bu sorunu yönetmenin daha etkili bir yolunu buldu. Külün reaktör yatağından parçalar halinde çıkarılmasını sağlamanın yanı sıra, prosedürleri CO2 oluşumunu azaltır ve bunun yerine karbon monoksit ve hidrojen gibi temiz yakıt gazlarının bir karışımı olan sentetik gaz (sentez gazı) üretir. daha sonra çeşitli kullanımlara konabilen ürünler.

Grup, 'köpüren akışkan yataklı gazlaştırma reaktöründe' çok sınırlı bir oksijen kaynağı ile kömürün yalnızca kısmen yakıldığı iyi bilinen bir kömür gazlaştırma tekniği kullanmıştır. Yaklaşık 100 santigrat derecede, kömürdeki tüm nem boşaltılır. 300 ila 400 santigrat derece arasındaki daha yüksek sıcaklıklarda, nitrojen, metan ve diğer birçok hidrokarbon karışımı gibi kömürün içinde hapsolmuş gaz halindeki yakıtlar açığa çıkar. Sıcaklıklar 800-900 santigrat dereceye ulaştığında, kömürün içindeki karbon, havadaki oksijen ve hava ile birlikte verilen buhar ile reaksiyona girerek karbon monoksit (CO), hidrojen ve karbondioksit (CO2) oluşturur. Hava ve buhar miktarı kontrol edilerek önemli miktarlarda karbon monoksit (CO) ve hidrojen (H2) oluşması sağlanabilir. Bir sera gazı olan CO2 üretimi minimize edilebilir. Çalışma rejimine, hava-kömür ve buhar-kömür oranlarına ulaşmak için dikkatli sistematik çalışmalar yapılmıştır. Yüksek küllü Hint kömürleri durumunda buhar ilavesinin uygun hale geldiği bulunmuştur. Bu nedenle, bu operasyonel prosedür izlenerek Hindistan kömürü durumunda optimize edilmiş performans oluşturulabilir.

Aslında, bu teknik oksitleyicideki oksijen içeriğini artırarak yüksek kalorifik değere sahip sentez gazı üretmek için genişletilebilir ve uygun miktarlarda buhar eklenerek H2'nin CO2'ye oranı iyileştirilebilir.

Araştırmacılar ayrıca Hint kömürüyle birlikte pirinç kabuğu gibi biyokütle eklenmesinin katalitik etki sağladığını ve gazlaştırma performansını önemli ölçüde iyileştirdiğini gösterdi.

Deneyle ilgili araştırmacılardan biri olan Vasudevan Raghavan, sürecin enerji santrallerinde kullanım için Hint kömürünün çekiciliğini artıracağını söyledi. Kömür Hindistan'da ucuza çok büyük miktarda bulunur, ancak yüksek kül ve düşük enerji içeriği nedeniyle tercih edilmez. Raghavan, mevcut enerji santrallerinin geleneksel reaktörlerini gazlaştırma reaktörleriyle değiştirmesi ve bu prosedürden yararlanmak için ekibi tarafından gösterildiği gibi çalıştırması gerektiğini de sözlerine ekledi. Hindistan'daki kömür madeni ağızlarında, kırsal enerji ihtiyaçlarını karşılamak için bu tür gazlaştırma reaktörleri kurulabilir.

Arkadaşlarınla ​​Paylaş: