Вугілля відіграє життєво важливу роль у виробництві електроенергії у всьому світі. Вугільні електростанції підживлюють 37% світової електроенергетики, і до 2040 р. завдяки вугіллю все ще буде вироблятись 22% світової електроенергії. Це допоможе вугіллю зберігати позицію найбільшого у світі джерела електроенергії, проте це не означає, що рівень його використання не знижується.

Як вугілля перетворюється на електроенергію

Спочатку вугілля подрібнюється до дрібного порошку, який збільшує площу поверхні та дозволяє йому швидше горіти. У системах спалювання пилоподібного вугілля він вдувається в камеру згоряння котла, а потім спалюється при високій температурі.

Завдяки цьому виробляються гарячі гази, і теплова енергія перетворює воду в трубах, що обплутують котел, на пару.

Далі пара високого тиску проходить у турбіну, яка містить тисячі лопатей, схожих на пропелер. Пара штовхає ці лопаті, змушуючи вал турбіни обертатися з високою швидкістю, та запускає генератор з ретельно намотаних дротяних котушок. Електроенергія генерується, коли котушки швидко обертаються в сильному магнітному полі. Після проходження турбіни пара конденсується і повертається в котел для повторного нагріву.

Електроенергію, що виробляється, переводять в більш високі напруги — до 400 000 вольтів. Це потрібно для більш економної та ефективної передачі по мережах електропередач.

Коли електроенергія наближається до точки споживання, наприклад, у наших будинках, вона перетворюється на більш безпечні 100-250 вольтів.

37% світової електроенергії та понад 70% світової сталі виробляється з використанням вугілля

Попри активний розвиток відновлювальних джерел енергії та шкоди, яку наносять екології вугільні виробництва, світу все ще потрібне вугілля.

Для країн, що розвиваються, це найдоступніше джерело енергії. Та більше — поки що вугілля відіграє значну роль у будівництві інфраструктури відновлювальних джерел енергії та підтримці цих видів палива в електромережі. 

Вугільна промисловість постійно вдосконалюється, щоб завадити екологічним та економічним проблемам

Існують і розвиваються технології для пом’якшення впливу вугілля, особливо в галузі зменшення викидів в атмосферу та впливу вугільної промисловості на водні ресурси.

Для боротьби з різними негативними наслідками від використання вугілля для навколишнього середовища були розроблені різні технології: від боротьби із забрудненням повітря до скорочення викидів СО2 та зменшення використання води. Ці технології пом’якшують вплив вугілля на навколишнє середовище: від видобутку до кінцевого використання.

Ширше використання технологій для поліпшення екологічних показників вугілля буде вкрай важливим, особливо в країнах, що розвиваються, де споживання вугілля має зростати. Перш за все це стосується технологій, що зменшують викиди СО2, як-от уловлювання, використання та зберігання вуглецю.

Важливим першим кроком у зменшенні викидів СО2 від вугілля є покращення теплової ефективності вугільних електростанцій. Що вище тиск і температура використовуваної пари, то вища ефективність і менші викиди СО2. Вища ефективність дозволяє виробляти більшу кількість енергії з однієї одиниці вугілля.

Поліпшення ефективності звичайної спалювальної установки на спаленому вугіллі на один процентний пункт призводить до скорочення викидів СО2 на 2-3%. Ці технології існують, вони доступні та фінансово життєздатні.

Технологія використання та зберігання вуглецю також запобігає викиду великої кількості СО2 в атмосферу. Це єдина технологія, що здатна значно зменшити викиди від виробництва електроенергії та ключових промислових процесів, в тому числі виробництва сталі, цементу та хімічних речовин. Викиди вуглекислого газу відділяються з потоку вихлопних газів при спалюванні вугілля або його газифікації та утилізуються, не потрапляючи в атмосферу.

Побічні продукти, що утворюються при спалюванні вугілля, відіграють важливу роль у виробництві бетону

Це зола, летюча зола, шлак, гіпс для десульфурації димових газів та інші типи матеріалів. Зола може використовуватися для заміни цементу в бетоні. Використання продуктів згоряння вугілля зменшує викиди парникових газів, зменшує потребу у звалищі та позбавляє потреби використовувати первинну сировину.

Летюча зола не вимагає енергомісткого процесу сушіння, якого потребує портландцемент — найпоширеніший тип цементу, що використовується у світі. Тому використання золи у виробництві бетону зменшує вплив процесу на навколишнє середовище.

Очікується, що ці залишки продовжуватимуть відігравати важливу роль на ринку, і їх використання в інших будівельних продуктах також зростатиме.

Проте споживання вугілля все одно буде знижуватись

Попри всі ствердження про те, що технології можуть зменшити шкідливий вплив від використання вугілля, більшість країн з розвиненою економікою мають намір найближчими роками відмовитися від його використання в галузі енергетики.

Повну інфографіку дивіться нижче: