Революция в енергетиката: Китай ще превръща въглищата в електричество без горене

Китайски учени изградиха първата в света горивна клетка с нулеви въглеродни емисии, работеща директно с въглища без да ги изгаря. Изследването, публикувано в Energy Reviews, очертава технология, която би могла да промени начина, по който най-въглеродно интензивното изкопаемо гориво в света се използва за производство на енергия. 

Пробивът с горивната клетка с нулеви емисии би позволил на Китай да използва огромната си инфраструктура и запаси от въглища, без да нарушава климатичните си ангажименти. И което е по-важното - без да се връща към ситуацията от преди десетилетие, когато в повечето големи индустриални центрове буквално не можеше да се диша.

Как работи?

На практика говорим за "въглищна батерия". На катода се подава кислород, а въглищата се преработват до фин изсушен прах и претърпяват електрохимично окисление през оксидна мембрана, като директно се произвежда електричество без необходимост от изгаряне, генериране на пара или турбини.

От 2018 г., в продължение на 8 години, екип от инженери усъвършенства технологията и анализира материалите в горивния процес.

На фона на енергийна криза: Постсъветска република започва строителство на 6 ТЕЦ на въглища

Ще се модернизират през следващите 5 години и 11 съществуващи електроцентрали

Технологията позволява 100% улавяне на въглеродния диоксид още по време на процеса, което я прави напълно чиста. Новата система произвежда електричество чрез директна химическа реакция. Освен това, работи безшумно. 

Предишните поколения горивни клетки са страдали от ниска производителност и кратък жизнен цикъл. Сегашната интеграция бележи значителен напредък в ефективността. 

Тецовете са ограничени от т.нар. "цикъл на Карно" и рядко надвишават 45% ефективност. Новата клетка заобикаля тези ограничения.

Китайските учени имат и още по-амбициозна идея за внедряване на технологията - директно прилагане върху въглищни пластове на дълбочина до 2 км.

Целта е чрез горивни клетки, изработени от устойчиви на екстремни условия материали, да се извлича енергия без скъпи минни дейности.

Повече въглища - по-малко замърсяване

Китай предвижда потреблението на въглища да достигне своя пик около 2027 г., след което да навлезе в период на задържане, преди да започне постепенен спад. До 2030 г. страната цели делът на неизкопаемата енергия в крайното потребление да достигне 1/4.

Новите еко стандарти, които могат да ускорят енергийния преход по най-позитивния начин. Уроци от Китай

Насочване на сектора към последователни природосъобразни практики в чувствителна среда

Въглищната енергия играе важна роля в енергийния микс на Китай. До края на 2025 г. черното гориво е представлявало около 45% от целия капацитет, но са генерирали близо 60% от електроенергията. Това казва Вей Джидзян, старши инженер в HBIS Group Xuansteel.

Миналата година Пекин пусна в експлоатация 78 GW нов капацитет от въглищни централи, което е най-високото ниво от десетилетие. Страната оперира въглищни мощности от близо 1194 GW, което е над пет пъти повече от капацитета на САЩ.

Новата функция на електроцентралите, работещи с въглища, е да служат като "застраховка". Те се включват, за да балансират мрежата, когато няма вятър или слънце. В Китай капацитетът на неизкопаемите горива (слънце, вятър, ВЕЦ, ядрена енергия) надхвърли този на фосилните горива и достигна до 60% от общия капацитет.