Passos para transformar carvão em energia

Carvão para gás sintético

Boston e outras cidades "modernas" no século XIX alimentavam luz a gás romântica em lampiões e casas queimando carvão — emitindo nuvens sujas de poluição. Hoje, conversão de carvão em gás sintético é realizada com métodos cada vez mais sofisticados para minimizar liberação de dióxido de carbono. Gaseificação catalítica mistura carvão e catalisador sólido com vapor em cilindro estreito. A mistura é pressurizada, resultando em hidrogênio e monóxido de carbono (gás sintético) com algum dióxido de carbono. Separação e descarte seguro do CO₂ são os desafios atuais na produção de gás sintético barato e limpo do carvão. Este processo pode ser levado um passo adiante para fazer combustível líquido — petróleo sintético.

Carvão para líquidos

Diesel e combustível de aviação são produtos finais de uma conversão de carvão. Processo chamado coal-to-liquids (CTL) converte carvão em gás sintético e depois em líquido combustível. CTLs são mais limpos que combustíveis fósseis regulares — carvão liquefeito emite muito menos partículas e hidrocarbonetos (55-60% menos que combustível fóssil), diminuindo poluição do ar e smog. Custo de CTLs em 2009 era $45 por barril, preço que poderia permanecer estável e não flutuar selvagemente como mercado mundial de fósseis. Diesel CTL hoje custa cerca de $1,24 por galão antes de impostos. Para fazer combustível líquido do carvão, comece colocando carvão em um gasificador, um destilador que força carvão a reagir a ar, oxigênio ou vapor. Este processo forma gás sintético chamado "syngas", que então viaja para outra câmara reatora. O syngas combina com cobalto, ferro ou outro catalisador sólido na segunda câmara, transformando a mistura em hidrocarbonetos. Quando esta mistura esfria, torna-se combustível líquido.

Carvão para eletricidade

Carvão é mais comumente usado para produzir eletricidade. Carvão sólido é moído em pó e misturado com ar quente. Então é queimado em fornalha para aquecer água, resultando em vapor. O vapor desta caldeira faz as pás de uma turbina girarem, alimentando um gerador. Ímãs dentro de bobina de cobre no gerador completam transformação do carvão em energia elétrica. O vapor "usado" é capturado em condensador, que o retorna ao ciclo e continua geração de eletricidade. Departamento de Energia dos EUA está trabalhando em método alternativo para usar gaseificação de carvão para produzir eletricidade em usina livre de emissões.