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미국은 다른 국가보다 더 많은 석탄을 생산합니다. 현재 소비량을 기준으로 볼 때 향후 240 년 동안 거의 3 천억 톤에 달하는 것으로 추정됩니다. 지속 가능한 에너지 원을 찾기 위해 석탄은 나쁜 눈으로 보였지만 새로운 기술은 석탄이 에너지로 변환되는 방식을 바꾸고 있습니다. 에너지 전환의 혁신은 청정 에너지와 비용 절감을 목표로합니다.
합성 가스 용 석탄
보스턴과 19 세기의 다른 "현대"도시들은 가로등과 가스 주택에 전력을 공급하여 석탄을 태우고 그 과정에서 오염 구름을 방출했습니다. 오늘날 석탄을 합성 가스로 전환하는 작업은 이산화탄소 방출을 최소화하기 위해 점점 더 정교한 방법으로 이루어집니다. 촉매 가스화는 좁은 실린더에서 석탄과 고체 촉매를 증기와 혼합합니다. 혼합물은 가압되고 결과는 약간의 이산화탄소와 함께 수소와 일산화탄소 (합성 가스)입니다. 이산화탄소의 분리 및 안전한 폐기는 더 저렴하고 깨끗한 석탄 합성 가스를 생산하는 현재의 과제입니다. 이 과정은 액체 연료-합성 오일을 만들기 위해 한 단계 더 나아갈 수 있습니다.
액체 용 석탄
디젤 및 제트 연료는 석탄 전환의 최종 제품입니다. 석탄-액체 (석탄-액체-CTL)라는 프로세스는 석탄을 합성 가스로 변환 한 다음 액체 연료로 변환합니다. CTL은 일반 화석 연료보다 깨끗합니다. 액화 석탄은 입자와 탄화수소를 훨씬 적게 방출하여 (화석 연료보다 55 ~ 60 % 적음) 대기 오염을 줄입니다. CTL의 2009 년 비용은 배럴당 R $ 100이었으며, 가격은 안정적이며 화석 연료 시장과 같이 일관되지 않게 변동하지 않습니다. 오늘날 CTL 디젤의 가격은 세금을 제외하고 갤런 당 약 R $ 2.50입니다. 석탄에서 액체 연료를 만들기 위해 석탄은 공기, 산소 또는 수증기와 반응하도록 강제하는 증류기 인 가스 화기에 배치됩니다. 이 과정은 "싱 가스"라는 합성 가스를 형성하고 다른 반응기로 전달됩니다. Singas는 두 번째 챔버에서 코발트, 철 또는 기타 고체 촉매와 결합하여 혼합물을 탄화수소로 변환합니다. 이 혼합물이 식 으면 액체 연료로 바뀝니다.
전기 용 석탄
석탄은 전기를 생산하는 데 가장 일반적으로 사용됩니다. 고체 석탄은 분말로 분쇄되고 뜨거운 공기와 혼합됩니다. 그런 다음 오븐에서 태워 물을 가열하여 증기를 형성합니다. 이 증기는 터빈의 블레이드를 회전시켜 발전기를 작동시킵니다. 발전기의 구리 스프링 내부의 자석은 석탄을 전기 에너지로 변환합니다. "사용 된"증기는 응축기에 포집 된 다음 순환으로 돌아가 전기를 생성하는 데 계속 사용됩니다. 미국 에너지 부는 석탄 가스화를 사용하여 무공해 발전소에서 전기를 생산하는 대체 방법을 연구하고 있습니다.
