ნახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურებიდან დაბინძურების შემცირების ახალი პროცედურა
მიუხედავად განახლებადი წყაროებიდან ელექტროენერგიის წარმოების სწრაფი ზრდისა, როგორიცაა ქარი და მზის, ინდოეთის ელექტროენერგიის 60%-ზე მეტი მაინც წარმოიქმნება თბოელექტროსადგურებში.
36 ერთეულიდან, რომლებიც 25 წელზე ნაკლები ასაკისაა, ისინი, რომლებიც არ აკმაყოფილებენ ეფექტურობის ნორმებს, მიეცემათ ნებადართული საათების შეზღუდული რაოდენობა წელიწადში, რათა დააკმაყოფილონ ქსელის დაბალანსების ან პიკის მოთხოვნა. ქვანახშირი, როგორც ენერგიის წყარო, კლიმატის ცვლილების გამო ახლა მტკიცედ არ არის სასარგებლო. ქვეყნების უმეტესობას, მათ შორის ინდოეთს, აქვს გეგმები ნახშირის ეტაპობრივი მოხსნას მომდევნო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში. ინდოეთმა, ფაქტობრივად, ოფიციალურად გამოაცხადა, რომ 2022 წლის შემდეგ არ დააარსებს ნახშირზე მომუშავე ახალ ელექტროსადგურებს.
თუმცა ნახშირით კიდევ ცოტა ხანი მაინც უნდა ვიცხოვროთ. მიუხედავად განახლებადი წყაროებიდან ელექტროენერგიის წარმოების სწრაფი ზრდისა, როგორიცაა ქარი და მზის, ინდოეთის ელექტროენერგიის 60%-ზე მეტი მაინც წარმოიქმნება თბოელექტროსადგურებში. და სავარაუდოა, რომ საუკეთესო სცენარის შემთხვევაშიც კი, ნახშირი გაგრძელდება ინდოეთის ენერგეტიკული მიქსის მთავარი საყრდენი მინიმუმ სამი ათწლეულის განმავლობაში.
მცდელობები მიმდინარეობს იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ნახშირისგან წარმოქმნილი დაბინძურება ცოტათი მაინც შემცირდეს ამ შუალედურ წლებში. მიზნის განსახორციელებლად გამოიყენება სხვადასხვა სუფთა ქვანახშირის ტექნოლოგია ან ექსპერიმენტი. თანამედროვე სუპერკრიტიკული ელექტროსადგურები ასევე ასხივებენ ნაკლებ დამაბინძურებლებს.
მიჰყევით @ieexplained
თბოელექტროსადგურების უმეტესობა წვავს ნახშირს სითბოს გამომუშავებისთვის, რომელიც გამოიყენება წყლის ორთქლად გადაქცევისთვის. შემდეგ ორთქლის წნევა გამოიყენება ტურბინების გადასაადგილებლად, რომლებიც წარმოქმნიან ელექტროენერგიას. ნახშირის ხარისხი მნიშვნელოვანი ფაქტორია ქარხნის ეფექტურობის გადასაწყვეტად - გამომუშავებული ელექტროენერგიის რაოდენობა დამწვარი ნახშირის ერთეულზე - ისევე როგორც ნარჩენები, რომლებიც გამოიყოფა. როგორც წესი, ქვანახშირის ელექტროსადგურები გამოყოფენ უამრავ ნახშირორჟანგს (CO2), რომელიც საშიში სათბურის აირია.
ინდოეთში ნაპოვნი ნახშირის ჯიშებს დამატებითი პრობლემა აქვს. მათ აქვთ ნაცრის მაღალი შემცველობა. ნახშირის წვა ჩვეულებრივ დაფხვნილ რეჟიმში იწვევს ბევრი მფრინავი ფერფლის გამოყოფას, რაც მთავარი წვლილი შეაქვს ჰაერის დაბინძურებაში და საფრთხეს უქმნის ჯანმრთელობას. რამდენიმე ტექნიკა დანერგილია ამ მფრინავი ფერფლის დასაჭერად მისი წარმოების შემდეგ, მაგრამ ისინი არც თუ ისე ეფექტურია. ალტერნატიულად, ნახშირი გადის ფართო წინასწარი დამუშავების პროცესში, სახელწოდებით რეცხვა, რათა ამოიღონ ნაცრის შემცველობის ნაწილი მის დაწვამდე, რაც ასევე არ არის ძალიან ეფექტური.
IIT Madras-ის მკვლევართა ჯგუფმა ახლა მოიფიქრა ამ პრობლემის მართვის უფრო ეფექტური გზა. გარდა იმისა, რომ ნაცარი ამოღებულია როგორც ნაჭრები თავად რეაქტორის ფსკერიდან, მათი პროცედურა ამცირებს CO2-ის წარმოქმნას და ამის ნაცვლად წარმოქმნის სინთეზურ გაზს (სინგაზს), რომელიც არის სუფთა საწვავის აირების ნაზავი, როგორიცაა ნახშირბადის მონოქსიდი და წყალბადი. პროდუქტები, რომლებიც შემდეგ შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა გამოყენებისთვის.
ჯგუფმა გამოიყენა ნახშირის გაზიფიკაციის კარგად ცნობილი ტექნიკა, რომლის დროსაც ნახშირი მხოლოდ ნაწილობრივ იწვება ჟანგბადის ძალიან შეზღუდული მიწოდებით 'ბუშტუკოვანი გათხევადებული საწოლის გაზიფიკაციის რეაქტორში'. დაახლოებით 100 გრადუს ცელსიუსზე, ნახშირიდან მთელი ტენიანობა იშლება. მაღალ ტემპერატურაზე, 300-დან 400 გრადუს ცელსიუსამდე, ნახშირში ჩარჩენილი აირისებრი საწვავი გამოიყოფა, როგორიცაა აზოტი, მეთანი და მრავალი სხვა ნახშირწყალბადების ნარევი. როდესაც ტემპერატურა 800-900 გრადუს ცელსიუსს მიაღწევს, ნახშირის ნახშირბადი იწყებს რეაქციას ჰაერში არსებულ ჟანგბადთან, ისევე როგორც ჰაერთან ერთად მიწოდებულ ორთქლთან, რათა წარმოქმნას ნახშირბადის მონოქსიდი (CO), წყალბადი და ნახშირორჟანგი (CO2). ჰაერისა და ორთქლის რაოდენობის კონტროლით, შესაძლებელია უზრუნველყოფილი იყოს ნახშირბადის მონოქსიდის (CO) და წყალბადის (H2) მნიშვნელოვანი რაოდენობით წარმოქმნა. CO2-ის წარმოება, რომელიც არის სათბურის აირი, შეიძლება მინიმუმამდე შემცირდეს. ჩატარდა საგულდაგულო სისტემატური კვლევები მუშაობის რეჟიმის, ჰაერის ნახშირის და ორთქლისა და ნახშირის თანაფარდობის დასადგენად. აღმოჩნდა, რომ ორთქლის დამატება ხელსაყრელი ხდება მაღალი ნაცარი ინდური ნახშირის შემთხვევაში. მაშასადამე, ოპტიმიზირებული მუშაობის დადგენა შესაძლებელია ინდური ნახშირის შემთხვევაში ამ საოპერაციო პროცედურის დაცვით.
სინამდვილეში, ეს ტექნიკა შეიძლება გაფართოვდეს მაღალი კალორიული ღირებულების სინგაზის წარმოებისთვის ჟანგბადის შემცველობის გაზრდით ჟანგბადში, ხოლო H2/CO თანაფარდობა შეიძლება გაუმჯობესდეს ორთქლის შესაბამისი რაოდენობით დამატებით.
მკვლევარებმა ასევე აჩვენეს, რომ ბიომასის დამატება, ბრინჯის ქერქის მსგავსად, ინდურ ნახშირთან ერთად, იძლევა კატალიზურ ეფექტს და მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს გაზიფიკაციის ეფექტურობას.
ვასუდევან რაღავანმა, ექსპერიმენტთან დაკავშირებულმა ერთ-ერთმა მკვლევარმა, თქვა, რომ პროცესი გააუმჯობესებს ინდური ნახშირის მიმზიდველობას ელექტროსადგურებში გამოსაყენებლად. ქვანახშირი იაფად არის ხელმისაწვდომი ინდოეთში ძალიან დიდი რაოდენობით, მაგრამ მას არ ანიჭებენ უპირატესობას მაღალი ნაცარი და დაბალი ენერგიის შემცველობის გამო. რაღავანმა დასძინა, რომ არსებულ ელექტროსადგურებს დასჭირდებათ მათი ტრადიციული რეაქტორების შეცვლა გაზიფიკაციის რეაქტორებით და მათი გუნდის მიერ ილუსტრირებული ფუნქციონირებას საჭიროებს ამ პროცედურის სარგებლობისთვის. ინდოეთის ქვანახშირის მაღაროებში ასეთი გაზიფიკაციის რეაქტორები შეიძლება შეიქმნას სოფლის ენერგომოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად.
ᲒᲐᲣᲖᲘᲐᲠᲔᲗ ᲗᲥᲕᲔᲜᲡ ᲛᲔᲒᲝᲑᲠᲔᲑᲡ:
