Dėl savo savybių (prieinamumas, įperkamumas ir vaidmuo stabilizuojant energetikos rinkas) akmens anglis išlieka svarbiausiu ekonomiškos elektros gamybos kuru. Deja, palyginti su kitomis energinėmis žaliavomis, deginant anglį, išsiskiria daugiausia šiltnamio efektą sukeliančio anglies dioksido (CO2) ir kitų medžiagų.
Akmens anglies technologijomis galima žymiai sumažinti išmetamą CO2 kiekį. Stengiamasi sukurti naujausias technologijas, kurios gerintų akmens anglimi kūrenamų elektrinių elektros gamybos efektyvumą ir mažintų išmetamą CO2 kiekį.
Akmens anglis išlieka sąrašo viršuje
Nuo XIX a. pabaigos iki XX a. septintojo dešimtmečio akmens anglis buvo pagrindinis pirminis energijos šaltinis pasaulyje. Nors daugelis išsivysčiusios ekonomikos šalių, tokių kaip Kanada, Vokietija ir Didžioji Britanija, ieško būdų, kaip pakeisti elektrinėse naudojamą anglį aplinką mažiau teršiančiomis alternatyvomis, Tarptautinės energetikos agentūros (IEA) duomenimis, kasmet sudeginama apie 5 000 mln. tonų anglies. 75 procentai šio akmens anglies kiekio suvartojama elektrai gaminti. Kinija yra pati didžiausia anglies vartotoja pasaulyje, daugiausia naudojanti akmens anglį elektros energijai gaminti. Kinija ir Indija suvartoja 1 700 mln. tonų anglies.
Ir nauda, ir tarša aplinkai
Įprastoje anglimi kūrenamoje elektrinėje anglys deginamos, kad susidarytų vandens garai, kurie savo ruožtu sukasi turbina generuodami elektrą.
Tokia technologija naudojama pagaminti 40 proc. pasaulyje suvartojamos elektros energijos. 2019 m. ji sumažėjo iki maždaug 37 proc. elektros energijos, o 2020 m. – daugiausia dėl COVID pandemijos poveikio.
Akmens anglies elektrinės laikomos ekonomišku būdu gaminti elektrą, tačiau akmens anglis yra vienas esminių visuotinio atšilimo kaltininkų. Pasaulinio anglies projekto (GCP) duomenys rodo, kad būtent iš deginamos anglies praėjusiais metais išsiskyrė 40 proc. viso pasaulyje išmetamo CO2 ir 72 proc. visų energetikos sektoriaus išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD). Kiekvienais metais deginant anglį susidaro daugiau nei 15 milijardų tonų anglies dioksido (CO2), išleidžiamo į atmosferą.
Proceso metu susidaro išmetamosios dujos, įskaitant vandens garus, azotą ir anglies dioksidą arba CO2 – šiltnamio efektą sukeliančios dujos.
Inovatyvūs sprendimai, mažinantys CO2
Net ir Kinijoje įvairios organizacijos spaudžia politikus spręsti oro taršos miestuose problemas, ragindamos vietoj anglies elektros energijai gaminti rinktis gamtines dujas ir atsinaujinančius išteklius.
Be atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimo, viena viltis – naudoti „švarios anglies“ technologijas, tokias kaip anglies dioksido surinkimas ir sekvestracija, dar vadinama anglies surinkimu ir saugojimu arba anglies surinkimu, naudojimu ir saugojimu (CCUS). Tai apima geologinį CO2 saugojimą, paprastai 2–3 km gylyje, kaip nuolatinį sprendimą. Šis procesas žinomas kaip „Carbon Capture and Storage“ (abu sutrumpintai vadinami CCS).
Tokia jėgainė yra mažiau efektyvi ir reikalauja daugiau įrangos nei gamykla be jos. Dėl to elektros energijos gamyba naudojant CCS kainuos brangiau nei gaminant ją iš įprastų elektrinių.
Kalbant apie tai, kur degimo proceso metu pašalinamas CO2, yra daug pasirinkimų. Jei tiesiog norite modifikuoti esamą gamyklą, vienas iš būdų – tiesiog „nušveisti“ išmetamąsias dujas, kol jos nepateks į orą. Kitas būdas – deginti anglį grynu deguonimi (arba deguonies prisodrintame ore), o ne įprastu oru. Tai padidina CO2 koncentraciją išmetamosiose dujose, todėl ją lengviau ištraukti. Elektrinė turi turėti oro atskyrimo įrenginį, katilo salelę ir galutinių išmetamųjų dujų suspaudimo ir valymo įrenginį. Integruoto dujofikavimo kombinuoto ciklo (IGCC) įrenginys yra priemonė naudojant anglį ir garą vandeniliui ir anglies monoksidui (CO) gaminti iš anglies, o vėliau jos sudeginamos dujų turbinoje su antrine garo turbina (t. y. kombinuotame cikle), gaminant elektros energiją.
Tačiau daugelis sprendimų iš tikrųjų buvo taikomi ir kur kas anksčiau, pavyzdžiui, anglies valymas „plovimu“ jau kurį laiką buvo įprasta išsivysčiusiose šalyse praktika. Tai sumažina pelenų ir sieros dioksido išmetimą deginant anglį.
Elektrostatiniai nusodintuvai ir medžiaginiai filtrai gali pašalinti 99 proc. lakiųjų pelenų iš išmetamųjų dujų – šios technologijos yra plačiai naudojamos.
