RP-Energie-Lexikon - јаглен, кафеав јаглен, тврд јаглен, антрацит, брикети, јаглен, CCS технологија
Дефиниција: цврсто фосилно гориво, создадено со карбонизација на растенијата останува во геолошки времиња
Поконкретни термини: тврд јаглен, лигнит, јаглен од антрацит, јаглен
Оригинална креација: 3 мај 2010 година; последна промена: 20.11.2020 година
Јагленот е едно од најважните фосилни горива. Тоа е седиментна карпа која е формирана во геолошко време со карбонизација на остатоци од растенија (биомаса) и се состои во голема мера од јаглерод. Покрај тоа, постојат значителни количини на водород, азот, сулфур, кислород и, во помали количини, разни метали (претежно во оксидирана форма), вклучувајќи тешки метали како што се жива и радиоактивни материи како што е радиум. Особено лигнитот содржи и многу вода.
Во зависност од притисокот на кој бил изложен јагленот во земјата и неговата старост, се појавиле различни квалитети на јаглен:
Постојат пофини класификации на видовите јаглен со термини како масен јаглен, јаглен за јадење, чист јаглен, пламен јаглен, лигнит лигнит, итн., Кои се разликуваат во различни својства - вклучувајќи ја и калориската вредност.
Јагленот може да се произведува од дрво со помош на пиролиза (силно загревање во отсуство на воздух). Нивната калориска вредност е помеѓу вредноста на лигнитот и тврдиот јаглен.
Јагленот е широко користен не само за производство на електрична енергија во електраните на јаглен, туку и за производство на челик. По песок и чакал, таа е втора по важност суровина низ целиот свет после тежината.
Рударство на јаглен
Лигнитот често се наоѓа во слоеви близу до земјата, што значи дека може да се извлече при експлоатација на отворено рударство. Иако ова е поекономично од рударството, тоа е поврзано со силни интервенции во пределот. Пејзажот првично е целосно уништен со огромни багери на јаглен, а цели села може да бидат уништени. По ископувањето на јаглен, се формира нов пејзаж во текот на рекултивацијата.
Цврстиот јаглен најчесто се вади во подлабоки слоеви при рударството. Интервенциите во пејзажот се овде многу помали отколку во експлоатацијата на лигнит во отворено поле. Секоја година, илјадници рудари за јаглен низ целиот свет загинаа во несреќи и многу други страдаат од сериозно оштетување на нивното здравје. Во некои земји како на пр Б. Колумбија, од која Германија увезува и јаглен, сериозни повреди на човековите права ги вршат паравоените сили. Овие се делумно финансирани од рударски компании со цел да се потиснат народните протести.
За разлика од лигнитот, тврдиот јаглен е лесен за транспорт, на пр. Б. со бродови. Земјите кои немаат свои или недоволни резерви на јаглен, но имаат соодветни пристаништа, користат z. T. увезен јаглен, т.е. тврд јаглен испорачан од бродови.
Производството на лигнит и тврд јаглен создава z. T. значителни вечни трошоци. Особено, на многу места подземните води треба трајно да се испуштаат со големи трошоци за енергија и трошоци, на пр. Б. да се спречи поплавување на потонатите градски области и пејзажи.
Преработени производи направени од јаглен; Рафинирање на јаглен
- Брикети се практични парчиња јаглен кои се притискаат од инаку тешко за употреба фин јаглен со додавање на наклон.
- Коксот се прави со пиролиза на тврд јаглен со цел да се добие производ со повисок квалитет (со поголема содржина на јаглерод). Дел од енергијата во јагленот е изгубена, но специфичната калориска вредност на кокс е нешто поголема од онаа на јагленот. Катранот од јаглен се произведува како нуспроизвод од производството на кокс.
- Различни видови на втечнување на јаглен овозможуваат производство на течни горива и горива од јаглен, но со значителна загуба на енергија.
- При гасификација на јаглен, се создаваат гасни материи, главно мешавина од јаглерод моноксид и водород (синтетички гас) или само јаглерод моноксид (генератор гас).
Досега, сепак, најголемиот дел од јагленот беше изгорен директно. Особено голем број на загадувачи се произведуваат при согорување на лигнит, што може да се компензира со соодветно поголем напор за чистење на издувните гасови.
Снабдување со јаглен
Јагленот е фосилно гориво со најголеми резерви во светот. Постојат големи наоѓалишта на јаглен практично на секој континент, освен Антарктикот. Со оглед на обемот на денешната употреба, преостанатите резерви, според официјалните податоци, може да траат околу 150 до 200 години. Сепак, овие бројки се делумно доведени во прашање; особено, Националната академија на науките [1] и фондацијата Лудвиг-Балков [2] предупредија во 2007 година против силното преценување на резервите. Веќе се зборува за „врвен јаглен“, т.е. Х. максимумот на глобалното производство на јаглен, што може да се случи за само неколку децении.
Како и кај суровата нафта, не е релевантна само големината на вкупните преостанати резерви, производствените капацитети исто така можат да имаат ограничувачки ефект. Развојот на цените на светскиот пазар веројатно значително ќе зависи од развојот на потрошувачката во однос на достапните производствени капацитети.
Во секој случај, само мал дел од постојните резерви на јаглен може да се искористи, бидејќи во спротивно би се појавиле екстремни климатски опасности (види подолу). Затоа повеќето автори претпоставуваат дека употребливите количини на јаглен нема да бидат ограничени со достапните наоѓалишта, туку со потребата за заштита на климата.
Потрошувачка на јаглен ширум светот
Во 2014 година, ширум светот се потрошени 7,2 милијарди тони тврд јаглен и добра милијарда тони лигнит, што претставува вкупно над 8,2 милијарди тони. Од ова, Германија изнесува 0,24 милијарди тони (главно лигнит) и Кина 4,16 милијарди тони (главно тврд јаглен).
Понатамошните бројки може да се најдат на Википедија.
Загадување од јаглен
Климатско загадување
Јагленот практично секогаш се гори кога се користи. Добиените големи количини на јаглерод диоксид (неколку килограми на килограм јаглен) досега скоро секогаш се испуштаа во атмосферата и, поради ефектот на стаклена градина, предизвикуваат ризик од неконтролирани климатски промени. Во споредба со другите фосилни горива како што се суровата нафта и пред се природниот гас, јагленот има особено високи специфични емисии на СО2. При производство на електрична енергија, централите со јаглен обично испуштаат помеѓу 800 и 1200 g CO2 на киловат-час, во зависност од квалитетот на јагленот и електраната, додека модерните централи на комбиниран циклус со природен гас се околу 420 g/kWh.
Во Германија, лигнитот се минира во огромни количини и гори во електрани со јаглен - повеќе отколку во која било друга земја во светот. Ова дава огромен придонес за емисиите што штетат на климата во Германија. Одлуките што во моментот се дискутираат во врска со воспоставување на понатамошни области за рударство со отворено небо ќе доведат до значителни дополнителни емисии со децении и со тоа ќе се доведе во прашање кредибилитетот на Германија во однос на заштитата на климата.
Во иднина, јаглеродниот диоксид може во принцип да се отстрани од димниот гас на електраните што работат на јаглен и да се чува под земја или на морското дно за да се чува подалеку од атмосферата. Колку може да се користи оваа технологија CCS (зафаќање и складирање на јаглерод), сè уште е нејасно и контроверзно, бидејќи неколку значајни проблеми сè уште треба да се решат:
Големата употреба на CCS веројатно ќе пропадне поради низа сериозни проблеми.
- Масивните загуби во ефикасноста на електраните треба значително да се намалат, бидејќи во спротивно земји како Кина тешко би користеле CCS под услови на недостиг на јаглен.
- Голем број на нови централи со CCS технологија ќе мора да ги заменат старите електрани (дури и скоро сите во моментов изградени), што ќе создаде огромни финансиски барања.
- Треба да се најдат соодветни места за складирање со доволен волумен и добра долгорочна безбедност и CO2 да се транспортира таму. Исто така, постојат значителни проблеми со прифаќањето на јавноста.
Од овие причини, барем во следните неколку децении, тешко дека CCS ќе може значително да го смири климатскиот проблем. Затоа, постепено укинување на јагленот веројатно ќе биде неопходен доколку не се напушти заштитата на климата.
Ако синтетички бензин се произведува со употреба на втечнување на јаглен, емисиите на СО2 се далеку повисоки отколку ако се користи нафта. Само ако емисиите од производството на гориво беа третирани со CCS, емисиите на СО2 може да се ограничат на малку повеќе отколку кога се користи сурова нафта.
Загадувачи на воздухот
Кога гори јаглен, се појавуваат разни загадувачи на воздухот - делумно предизвикани од составните делови на јагленот, делумно за време на самиот процес на согорување. Особено, сулфур диоксидот (SO2) се произведува поради содржината на сулфур во јагленот, а азотните оксиди (NOx) се произведуваат од азот и кислород во воздухот поради високите температури. Тие придонесуваат за формирање на смог и закиселување на почвата, што особено им штети на шумите. Фината прашина, тешките метали како што се живата и радиоактивните материи (особено изотопите на ланецот ураниум и ториум) исто така се дистрибуираат во пределот.
Овие загадувачи на воздухот можат во голема мера (но не и целосно) да се отстранат со соодветни системи за чистење на димни гасови (системи за десулфуризација и денитрификација). Сепак, оваа технологија не се користи насекаде во светот. Во Кина, на пример, постои огромно загадување на воздухот од електрани со јаглен. И во Европа и во САД, илјадници луѓе умираат предвреме секоја година од емисиите во електраните што работат на јаглен. Електраните на јаглен се исто така најголем извор на емисии на жива, и покрај современите системи за чистење на димни гасови и во Германија.
Прашања и коментари од читатели
Колку е висока енергетската ефикасност во производството на јаглен? Дали има начини да се зголеми ова?
Тука не зборуваме за ефикасност, но, се разбира, го разбирам вашето прашање, кое секако се однесува на потрошувачката на енергија на екстракција и преработка во однос на калориската вредност на јагленот. Ова не е незначителна пропорција, но може да излезе многу поинаку во зависност од околностите и исто така мора да се пристапи со многу различни методи.
Овде можете да предложите прашања и коментари за објавување и одговарање. Авторот на РП-Енерџи-Лексикон ќе одлучи за прифаќањето според одредени критериуми. Во суштина, поентата е дека материјата е од широк интерес.
Ако добиете помош тука, можеби ќе сакате да ја вратите услугата со донација со која го поддржувате понатамошниот развој на енергетскиот речник.
Заштита на податоци: Ве молиме, не внесувајте лични податоци тука. Во секој случај не би ги објавиле и наскоро би ги избришале. Погледнете ја и нашата политика за приватност.
Ако сакате личен фидбек или совет од авторот, пишете му преку е-пошта.
Со доставување давате согласност да ги објавите вашите записи овде во согласност со нашите правила.
литература
| [1] | „Јаглен: Истражување и развој за поддршка на националната енергетска политика“, http://www8.nationalacademies.org/onpinews/newsitem.aspx?RecordID=11977, Национална академија на науките, јуни 2007 година |
| [2] | W. Zittel, J. Zerhusen and M. Zerta, „Фосилни и нуклеарни горива - идна состојба на снабдување“, http://aspo.ch/wp-content/uploads/studie/%5B5%5D%20EWG%202013_deutsch.pdf |
| [3] | СПОДЕЛЕНА Северна Рајна-Вестфалија на лигнит, https://www.bund-nrw.de/themen/braunkohle/ |
Ако ви се допаѓа оваа веб-страница, ве молиме да ги известите и вашите пријатели и колеги - д. Б. преку социјалните медиуми со кликнување тука:
Овие копчиња за споделување се поставени на начин пријателски заштитен со податоци!
Код за врски на други веб-страници
Ако сакате да поставите врска до овој напис на друго место (на пример, на вашата веб-страница, социјални медиуми, форуми за дискусија или на Википедија), кодот може да го најдете тука. Таквите врски можат на пр. Б. бидат многу корисни за објаснување на зборовите.
HTML-врска до овој напис:
Со слика за преглед (видете го полето директно над ова):
Ако сметате дека е соодветно да ставите линк на Википедија, на пр. Б. под "== Веб-врски ==":
Полнење на електричен автомобил
Тука детално е објаснето полнењето на електричните автомобили. Дали разбирате на пр. На пример, зошто едно возило може да извлече само 4,6 kW од станица за полнење 22 kW, иако брзото полнење со 70 kW е можно на друго место.
Полнење со наизменична струја, полнење со еднонасочна струја, брзо полнење, моќност и опсег на полнење што може да се постигне, кој уред прави точно што, управување со оптоварување, повратна информација, поврзување со вашиот соларен систем - сè е објаснето на разбирлив начин. Идеално за секој што размислува да набави електричен автомобил!