Inhoud
De Verenigde Staten produceren meer steenkool dan andere landen - naar schatting bijna 300 miljard ton, genoeg voor de komende 240 jaar, op basis van de huidige consumptie. Bij het zoeken naar duurzame energiebronnen wordt steenkool bekeken met boze ogen, maar nieuwe technologieën hebben de manier waarop steenkool wordt verwerkt tot energie veranderd. Innovaties in energieconversie zijn gericht op schonere energie en ook op lagere kosten.
Kolen voor synthetisch gas
Boston en andere 'moderne' steden in de 19e eeuw voedden straatlantaarns en gashuizen, waarbij kolen werden gestookt - wolken van vervuiling in het proces. Tegenwoordig wordt de omzetting van steenkool in synthetisch gas uitgevoerd met steeds geavanceerdere methoden om de uitstoot van koolstofdioxide tot een minimum te beperken. Katalytische vergassing mengt de kool en een vaste katalysator met waterdamp in een nauwe cilinder. Het mengsel staat onder druk en het resultaat is waterstof en koolmonoxide (synthetisch gas) met een beetje koolstofdioxide. De scheiding en veilige verwijdering van koolstofdioxide zijn de huidige uitdagingen van het produceren van goedkoper en schoner synthetisch steenkoolgas. Dit proces kan een stap verder worden gezet om vloeibare brandstof - synthetische olie te maken.
Kolen voor vloeistoffen
Diesel en vliegtuigbrandstof zijn de eindproducten van een steenkoolconversie. Een proces met de naam coal-to-liquids (CTL's) zet steenkool om in synthetisch gas en vervolgens in een vloeibare brandstof. CTL's zijn schoner dan gewone fossiele brandstoffen - vloeibaar gemaakte steenkool stoot veel minder deeltjes en koolwaterstoffen uit (55-60% minder dan fossiele brandstoffen), waardoor de luchtvervuiling wordt verminderd. De kosten van CTL's in 2009 waren $ 100 per vat, een prijs die stabiel blijft en niet inconsistent schommelt zoals de markt voor fossiele brandstoffen. CTL-diesel kost vandaag ongeveer R $ 2,50 per gallon, zonder belastingen. Om vloeibare brandstof uit de steenkool te maken, wordt de steenkool in een vergasser geplaatst, een distilleerder die de steenkool dwingt te reageren met lucht, zuurstof of waterdamp. Dit proces vormt een synthetisch gas genaamd "singas", dat vervolgens naar een andere reactor gaat. De singa's combineren met kobalt, ijzer of een andere vaste katalysator in de tweede kamer, waardoor het mengsel wordt omgezet in koolwaterstoffen. Wanneer dit mengsel afkoelt, wordt het vloeibare brandstof.
Kolen voor elektriciteit
Steenkool wordt het meest gebruikt om elektriciteit te produceren. De vaste kool wordt gemalen tot een poeder en gemengd met hete lucht. Vervolgens wordt het in een oven verbrand om water te verwarmen en stoom te vormen. Deze stoom zorgt ervoor dat de bladen van een turbine roteren door een generator in te schakelen. Magneten in een koperen veer op de generator completeren de omzetting van steenkool in elektrische energie. De "gebruikte" damp wordt opgevangen in een condensor, die vervolgens terugkeert naar de cyclus en nog steeds wordt gebruikt voor de opwekking van elektriciteit. Het Amerikaanse ministerie van Energie heeft een alternatieve methode gebruikt om kolenvergassing te gebruiken om elektriciteit te produceren in een emissieloze energiecentrale.