Gazyfikacja – nowa metoda wykorzystania paliw kopalnych
Polska energetyka od początku swojego istnienia bazuje na węglu. Ze względu na coraz większe restrykcje środowiskowe potrzebne są nowe rozwiązania wykorzystania paliw kopalnych. Jednym z nich jest metoda gazyfikacji, która umożliwia efektywne i ekologiczne przetwarzanie węgla w energię elektryczną, produkty chemiczne oraz paliwa syntetyczne.
Alternatywny gaz
Aby spełnić wymagania Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/ WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych, duża część energetyki musi być oparta na gazie. Niestety w Unii Europejskiej surowiec ten praktycznie nie występuje (ok. 1% światowych zasobów), a sprowadzanie go z innych krajów wiąże się z dużymi kosztami i uzależnieniem od innych państw. Dlatego niezbędne jest poszukiwanie alternatywnych metod, do których zalicza się zgazowanie paliw stałych czy biogaz.
Zastosowanie zgazowania paliw stałych czy biogazu uniezależniłoby Polskę od dostaw gazu ziemnego i umocniło pozycję gospodarczą. Poprzez zastosowanie bloków energetycznych na paliwo gazowe można przy relatywnie niskich kosztach i wysokich sprawnościach usunąć szkodliwe związki ze spalin, w tym gazy cieplarniane. A stosowanie paliwa gazowego zamiast stałego w znacznym stopniu poprawia możliwość elastyczności pracy elektrowni, co ma znaczący wpływ na coraz większy udział odnawialnych źródeł energii w polskiej energetyce. Niestety nie jesteśmy w stanie kontrolować ilości wyprodukowanej energii z wiatru czy słońca i dlatego właśnie konwencjonalne technologie będą musiały być bardziej elastyczne pod względem produkcji energii elektrycznej.
Zgazowanie
Zgazowanie to proces termochemicznej konwersji węgla zawartego w paliwie stałym na paliwo gazowe przez częściowe utlenienie czynnikiem zgazowującym. Następuje w warunkach ciśnienia atmosferycznego lub przy nadciśnieniu. Proces ten jest znany już od XVIII wieku, jednak jego rozkwit ma dopiero nastąpić.
W procesie zgazowania zostają zamienione wszystkie części palne paliwa stałego w palny gaz, pozostałością są tylko niepalne części mineralne zawarte w paliwie, czyli popiół i żużel. Głównym palnym składnikiem paliw stałych jest węgiel (C), a zgazowanie następuje przez tlen (O2) i parę wodną (H2O). Głównymi produktami procesu są dwutlenek węgla (CO2), tlenek węgla (CO) i wodór (H2).
Po co chemii gaz?
Przemysł chemiczny stanowi ważną część wykorzystania gazu, który stosuje się do produkcji nawozów azotowych – w Polsce zużywa ok. 2,5 mld m3 gazu ziemnego rocznie. Zgazowany węgiel może być również wykorzystany do produkcji amoniaku.
Rocznie na świecie produkuje się aż 224 mln ton rocznie amoniaku, z czego około 30% produkcji pochodzi ze zgazowania węgla i produkcji wodoru do syntezy.
Cały artykuł zamieszczony w magazynie Chemia Przemysłowa 6/2015
fot. 123rf
