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 het huidige verbruik. In de zoektocht naar duurzame energiebronnen is steenkool met slechte ogen bekeken, maar nieuwe technologieën veranderen de manier waarop steenkool wordt verwerkt om te worden omgezet in energie. Innovaties in energieconversie zijn gericht op schonere energie en ook op lagere kosten.
Steenkool voor synthetisch gas
Boston en andere ‘moderne’ steden in de 19e eeuw werden aangedreven door straatlantaarns en gaswoningen, die steenkool verbrandden en daarbij wolken van vervuiling uitstoten. Tegenwoordig wordt de omzetting van steenkool in synthetisch gas gedaan met steeds geavanceerdere methoden om de uitstoot van kooldioxide te minimaliseren. Katalytische vergassing mengt steenkool en een vaste katalysator met stoom in een smalle cilinder. Het mengsel staat onder druk en het resultaat is waterstof en koolmonoxide (synthetisch gas) met een beetje kooldioxide. De scheiding en veilige verwijdering van kooldioxide zijn de huidige uitdagingen bij het produceren van goedkoper en schoner synthetisch gas uit steenkool. Dit proces kan nog een stap verder worden gezet om vloeibare brandstof te maken - synthetische olie.
Kolen voor vloeistoffen
Diesel en vliegtuigbrandstof zijn de eindproducten van een kolenconversie. Een proces genaamd coal-to-liquids (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 tot 60% minder dan fossiele brandstoffen), waardoor de luchtvervuiling wordt verminderd. De kosten van CTL's in 2009 bedroegen R $ 100 per vat, een prijs die stabiel blijft en niet inconsistent fluctueert zoals bij de fossiele brandstofmarkt. Tegenwoordig kost CTL-diesel ongeveer R $ 2,50 per gallon, exclusief belastingen. Om van de steenkool vloeibare brandstof 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. Singas combineert met kobalt, ijzer of een andere vaste katalysator in de tweede kamer, waardoor het mengsel wordt omgezet in koolwaterstoffen. Wanneer dit mengsel afkoelt, verandert het in vloeibare brandstof.
Kolen voor elektriciteit
Steenkool wordt het meest gebruikt om elektriciteit op te wekken. De vaste steenkool wordt vermalen tot 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 gaan draaien, waardoor een generator wordt gestart. Magneten in een koperen veer in de generator voltooien de omzetting van steenkool in elektrische energie. De "gebruikte" stoom wordt opgevangen in een condensor, die vervolgens terugkeert naar de kringloop en verder wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken. Het Amerikaanse ministerie van Energie werkt aan een alternatieve methode om kolenvergassing toe te passen om elektriciteit op te wekken in een emissievrije elektriciteitscentrale.
