Kömür transformat în energie curată de cercetătorii chinezi

Pe scurt

• Un nou sistem chinezesc transformă cărbunele în electricitate fără ardere.
• Tehnologia se numește „sistem de celule de combustie directe cu cărbune” (ZC-DCFC).
• Emisiile de CO₂ sunt captate direct în sistem.
• Sistemul poate fi aplicat și în rezervoare subterane de cărbune.

Cercetătorii de la Universitatea Shenzhen, coordonați de Xie Heping de la Academia Chineză de Științe, au dezvoltat o tehnologie revoluționară care permite transformarea cărbunelui în electricitate printr-un proces electrochimic, eliminând astfel necesitatea arderii. Această abordare inovatoare, denumită „sistem de celule de combustie directe cu cărbune” (ZC-DCFC), utilizează cărbunele nu ca un combustibil clasic, ci ca o sursă directă de energie electrochimică. Prin eliminarea fazei de ardere, procesul devine mai eficient și mai puțin poluant.

În cadrul acestui sistem, cărbunele este măcinat în pulbere fină și supus unor procese de uscare și purificare, pregătindu-l pentru reacții electrochimice. Cărbunele procesat este apoi introdus în anodul celulei de combustie, în timp ce oxigenul este prezent la catod. Reacția din interiorul celulei permite oxidarea directă a particulelor de cărbune printr-o membrană oxidică, generând electricitate fără a necesita etape intermediare precum producția de abur sau utilizarea turbinelor.

Un aspect esențial al acestei tehnologii este capacitatea sa de a capta CO₂ generat în timpul reacției direct în sistem. Dioxidul de carbon rezultat este colectat la ieșirea celulei și poate fi convertit în substanțe chimice utile, cum ar fi gazul sintetic, sau în compuși mai stabili, precum bicarbonatul de sodiu. Acest sistem cu circuit închis face procesul mai curat și mai controlabil, iar cercetătorii subliniază că metoda funcționează cu emisii reduse și este semnificativ mai silențioasă decât centralele tradiționale pe cărbune.

Deși celulele de combustie directe nu sunt o idee nouă, problemele anterioare legate de densitatea puterii și durata de viață au fost obstacole majore. Echipa lui Xie Heping a lucrat din 2018 pentru a depăși aceste provocări prin îmbunătățiri în știința materialelor, durabilitatea celulelor, alimentarea continuă cu combustibil și integrarea sistemelor. Prototipul dezvoltat recent este mai stabil și scalabil.

Un alt aspect interesant al acestei cercetări este aplicabilitatea tehnologiei în rezervoarele subterane de cărbune. Teoretic, este posibil ca cărbunele situat la aproximativ 2 kilometri adâncime să fie transformat în electricitate direct la fața locului, reducând astfel costurile de extracție și presiunea asupra rezervelor de cărbune de la suprafață.

Cu toate acestea, rămân întrebări importante privind aplicabilitatea acestei tehnologii în condiții reale, sustenabilitatea economică și integrarea în sistemele energetice de mari dimensiuni. Proiectul din China sugerează că vom vedea abordări inovatoare în viitorul combustibililor fosili.

Întrebări frecvente

Ce este sistemul ZC-DCFC?

Sistemul ZC-DCFC este un sistem de celule de combustie directe cu cărbune, care transformă cărbunele în electricitate fără ardere.

Cum funcționează acest sistem?

Cărbunele este măcinat, purificat și introdus în anodul celulei, unde este oxidat pentru a genera electricitate.

Ce se întâmplă cu dioxidul de carbon generat?

CO₂ este captat direct în sistem și poate fi convertit în substanțe chimice utile sau compuși stabili.

Care sunt beneficiile acestei tehnologii?

Tehnologia promite emisii reduse, eficiență crescută și posibilitatea de a transforma cărbunele din rezervoare subterane în electricitate.