Teknologi arang batu bersih, terutamanya kitaran gabungan pengegasan arang batu (IGCC), menawarkan cara untuk menggunakan arang batu secara berkesan sambil menangani kebimbangan alam sekitar dengan meminimumkan pelepasan berbahaya dan memaksimumkan kecekapan tenaga.

Teknologi arang batu dan arang batu bersih

Arang batu lebih sekata di Bumi daripada petroleum dan mempunyai lebih daripada 140 tahun hayat bahan api fosil, namun ia telah dilabelkan sebagai "pencemar par excellence". Arang batu telah digunakan sebagai sumber tenaga utama sejak revolusi perindustrian, tetapi ia telah menyebabkan masalah alam sekitar sebagai penyumbang utama kepada pencemaran udara dan pelepasan gas rumah hijau. Walau bagaimanapun, dengan harga minyak yang tinggi baru-baru ini, arang batu telah mendapat perhatian baharu hasil daripada kemajuan dalam teknologi arang batu bersih. Teknologi arang batu bersih merujuk kepada teknologi yang meminimumkan penjanaan bahan berbahaya apabila menggunakan arang batu. Teknologi ini membolehkan kami menggunakan sumber arang batu yang banyak sambil menangani pencemaran udara.
Hari ini, dengan perubahan iklim dan kebimbangan alam sekitar yang semakin meningkat, terdapat banyak penerokaan dan penyelidikan ke dalam sumber tenaga yang berbeza. Dalam proses ini, bukan sahaja tenaga boleh diperbaharui tetapi juga teknologi yang lebih bersih untuk bahan api fosil konvensional telah muncul sebagai topik penyelidikan yang penting. Teknologi arang batu yang bersih lahir daripada aliran ini dan menyediakan cara yang lebih cekap dan mesra alam untuk menggunakan arang batu. Ini amat penting bagi negara yang mempunyai sumber tenaga yang terhad dan wilayah yang mempunyai sumber arang batu yang banyak.

Kitaran gabungan pengegasan arang batu (IGCC)

Kitaran gabungan pengegasan arang batu (IGCC) ialah sistem yang mengaskan arang batu dan kemudian menjana kuasa melalui kitaran gabungan turbin gas dan turbin stim. IGCC terdiri daripada pengegas arang batu, penapisan gas, turbin gas, dan turbin stim. Proses IGCC adalah seperti berikut: pertama, pengegas arang batu tidak sepenuhnya membakar arang asli dalam keadaan molekul tinggi pada suhu dan tekanan tinggi untuk menukarkannya kepada gas mudah terbakar untuk digunakan sebagai bahan api penjanaan kuasa. Selepas menghancurkan arang batu mentah, ia dimasukkan ke dalam pengegas arang batu bersama-sama dengan pengegas (udara dan oksigen) untuk mengegaskan arang batu, yang menghasilkan gas bahan api yang terdiri terutamanya daripada hidrogen dan karbon monoksida melalui tindak balas pengurangan pengoksidaan.
Teknologi IGCC mengambil pendekatan asas yang berbeza untuk pembakaran arang batu tradisional. Daripada membakar arang batu secara langsung dalam keadaan pepejalnya, ia digas dan dibakar dalam persekitaran suhu tinggi dan tekanan tinggi, yang boleh meningkatkan kecekapan tenaga dengan ketara. Gas bahan api yang terhasil juga tertakluk kepada proses penapisan untuk membuang kekotoran, yang membantu mengurangkan pencemaran alam sekitar. Ini memainkan peranan penting dalam memaksimumkan kecekapan pengeluaran tenaga dan melindungi alam sekitar pada masa yang sama.

Proses penapisan gas dan penjanaan kuasa

Gas bahan api yang dihasilkan mengandungi bahan berbahaya seperti habuk, sebatian sulfur, dan gas asid, yang bukan sahaja merosakkan turbin gas dan peralatan lain, tetapi juga menyebabkan pencemaran alam sekitar apabila dibuang ke atmosfera. Oleh itu, adalah perlu untuk mengeluarkan bahan berbahaya ini melalui peralatan penapisan gas, yang menghasilkan sulfur tulen sebagai produk sampingan, yang digunakan sebagai bahan mentah industri untuk farmaseutikal, serbuk mesiu, dll. Gas bahan api yang ditapis kemudiannya dimasukkan ke dalam gas turbin, yang digunakan untuk menjana elektrik pada peringkat pertama. Selepas peringkat penjanaan kuasa utama ini, haba daripada turbin gas dikitar semula untuk menghasilkan stim, yang digunakan untuk menghidupkan turbin stim untuk menjana kuasa sekunder.
Proses ini membolehkan IGCC menjana kuasa dalam dua peringkat, menjadikannya lebih cekap tenaga daripada loji janakuasa arang batu yang dihancurkan yang membakar arang batu terus untuk menjana elektrik. Sistem ini memaksimumkan tenaga haba arang batu untuk menghasilkan tenaga elektrik dengan lebih cekap, sambil meminimumkan pelepasan berbahaya. Ini bukan hanya soal kecekapan pengeluaran kuasa, tetapi juga mempunyai implikasi perlindungan alam sekitar yang penting.

Proses penyingkiran karbon dioksida

IGCC menggunakan proses yang memisahkan karbon dioksida daripada arang batu bergas sebelum ia dibakar, yang lebih mudah daripada penjanaan kuasa arang batu yang dihancurkan, yang memisahkan karbon dioksida selepas arang batu dibakar. Akibatnya, ia boleh mengeluarkan lebih daripada 90% karbon dioksida yang dipancarkan daripada loji janakuasa, menjadikannya teknologi penjanaan kuasa arang batu generasi seterusnya. IGCC memerlukan pelaburan awal yang lebih tinggi daripada kaedah konvensional kerana kerumitan peralatan, tetapi kos tambahan untuk mengasingkan karbon dioksida adalah kecil, yang menguntungkan dari segi jumlah kos.
Di samping itu, aplikasi teknologi IGCC tidak terhad kepada pemisahan karbon dioksida, tetapi juga membuka pelbagai aplikasi perindustrian. Sebagai contoh, hasil sampingan proses pengegasan boleh digunakan sebagai bahan mentah untuk industri kimia, yang boleh mewujudkan sinergi antara industri. Oleh itu, teknologi IGCC boleh memberi impak positif bukan sahaja kepada industri tenaga, tetapi juga kepada pelbagai industri lain.

Berpotensi sebagai sumber tenaga bersih masa hadapan

Di luar sekadar menangani kebimbangan alam sekitar, teknologi arang batu bersih boleh memainkan peranan penting dalam memastikan kestabilan dan kemampanan sumber tenaga masa hadapan. Arang batu kekal sebagai sumber yang banyak, dan jika kita terus membangunkan teknologi untuk memanfaatkannya dengan berkesan, ia boleh menjadi sumber tenaga utama kita untuk beberapa tahun akan datang. Dengan lebih banyak penyelidikan dan pelaburan, teknologi arang batu bersih boleh menjadi alternatif yang kukuh kepada sumber tenaga lain seperti minyak dan gas asli.
Kesimpulannya, pembangunan teknologi arang batu bersih menawarkan cara yang inovatif untuk mencapai matlamat berkembar memaksimumkan kecekapan tenaga dan melindungi alam sekitar pada masa yang sama. Ini melangkaui sekadar menyelesaikan cabaran tenaga hari ini dan akan menjadi asas penting untuk dasar tenaga mampan masa hadapan. Teknologi arang batu bersih ialah alat penting untuk menyediakan persekitaran yang lebih bersih dan selamat untuk generasi akan datang, dan kemungkinan serta potensinya tidak berkesudahan.