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Gli Stati Uniti producono più carbone di altre nazioni - si stima che quasi 300 miliardi di tonnellate, sufficienti per i prossimi 240 anni, basati sul consumo corrente. Nella ricerca di fonti di energia sostenibili, il carbone viene visto con occhi cattivi, ma le nuove tecnologie hanno cambiato il modo in cui il carbone viene trasformato per diventare energia. Le innovazioni nella conversione dell'energia mirano a un'energia più pulita e anche a costi inferiori.
Carbone per gas sintetico
Boston e altre città "moderne" nel diciannovesimo secolo alimentarono i lampioni stradali e le case a gas, bruciando carbone che emetteva nuvole di inquinamento nel processo. Oggi, la conversione del carbone in gas sintetico viene effettuata con metodi sempre più sofisticati per ridurre al minimo il rilascio di anidride carbonica. La gassificazione catalitica miscela il carbone e un catalizzatore solido con vapore acqueo in un cilindro stretto. La miscela è pressurizzata e il risultato è idrogeno e monossido di carbonio (gas sintetico) con un po 'di anidride carbonica. La separazione e lo smaltimento sicuro del biossido di carbonio sono le sfide attuali della produzione di gas di carbone sintetico più economico e più pulito. Questo processo può essere fatto un ulteriore passo avanti per rendere combustibile liquido - olio sintetico.
Carbone per liquidi
Il carburante diesel e aereo sono i prodotti finali di una conversione del carbone. Un processo chiamato carbone-liquidi (CTL) converte il carbone in gas sintetico e quindi in un combustibile liquido. I CTL sono più puliti dei comuni combustibili fossili: il carbone liquefatto emette molto meno particelle e idrocarburi (55-60% in meno dei combustibili fossili), riducendo l'inquinamento atmosferico. Il costo del 2009 dei CTL era di $ 100 al barile, un prezzo che rimane stabile e non fluttua in modo incoerente come fa il mercato dei combustibili fossili. Il diesel CTL costa oggi circa R $ 2,50 al gallone, senza tasse. Per produrre combustibile liquido dal carbone, il carbone viene posto in un gassificatore, un distillatore che costringe il carbone a reagire con aria, ossigeno o vapore acqueo. Questo processo forma un gas sintetico chiamato "singas", che poi passa ad un altro reattore. I singas si combinano con cobalto, ferro o qualsiasi altro catalizzatore solido nella seconda camera, trasformando la miscela in idrocarburi. Quando questa miscela si raffredda, si trasforma in combustibile liquido.
Carbone per l'elettricità
Il carbone è più comunemente usato per produrre elettricità. Il carbone solido viene macinato in polvere e mescolato con aria calda. Quindi viene bruciato in un forno per riscaldare l'acqua, formando vapore. Questo vapore fa ruotare le pale di una turbina accendendo un generatore. I magneti all'interno di una molla di rame sul generatore completano la trasformazione del carbone in energia elettrica. Il vapore "usato" viene catturato in un condensatore, che quindi ritorna al ciclo e continua ad essere utilizzato nella generazione di elettricità. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha lavorato a un metodo alternativo per utilizzare la gassificazione del carbone per produrre elettricità in una centrale elettrica priva di emissioni.