Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) объединили две проверенные технологии, чтобы создать новую гибридную систему, которая сможет производить электричество, используя уголь в качестве источника топлива, при этом имея эффективность в двое больше, чем у обычных угольных электростанций.
Концепцию, предложенную доктором Кэтрин Онг и доктором Рональдом С. Крейном еще в 1972 году, пытается воплотить в жизнь профессор Ахмед Гунеймом со своей командой в виде комбинации газификации угля и использования топливных элементов на водороде для достижения эффективности почти 60%. Хотя в исследовании использовалось только компьютерное моделирование, а не лабораторные эксперименты, разработка опытно-промышленной установки может быть следующим шагом, который мог бы подтвердить эффективность установки в реальном мире.
Топливный элемент на водороде — это устройство, которое осуществляют превращение химической энергии водорода (или другого топлива) в электричество, минуя малоэффективные, идущие с большими потерями, процессы горения.
Согласно статье, размещенной в специализированном издании MIT News, исследователи стремились объединить две системы, так как они работают при аналогичных температурах — 800 °С или более. По этой причине эти два компонента могут обмениваться теплом с минимальными потерями энергии.
Комбинация газификации угля и использования топливных элементов на водороде
Одним из преимуществ новой системы является то, что не нужны никакие новые технологии, чтобы её воплотить в реальность. Газификация угля и топливные элементы широко используются в настоящее время. Однако исследователи определили один большой шаг вперед по сравнению с предыдущими попытками.
Для газификации угля новый процесс использует прохождение пара, в отличии от распространенного использования углекислого газа, через слой угольной пыли, расположенный на специальной колосниковой решетке в нижней части корпуса реактора. При этом из угля высвобождается газообразное топливо, включающее водород и окиси углерода. Газообразное топливо поступает в топливный элемент, где оно вступает в реакцию с кислородом из воздуха для производства электроэнергии, посредством создания ЭДС.
Новая гибридная система производит меньше золы и загрязнения воздуха, чем при сжигании такого же количества угля для выработки электроэнергии на обычных тепловых электростанциях. Захватить углекислый газ в данном процессе также легче. Хотя стоимость строительства электростанции с использованием данной технологии обойдется дороже, чем строительство обычной электростанции на угле, ее повышенная эффективность и низкие выбросы могли бы сделать этот вариант жизнеспособным в будущем.