RP енергиен лексикон - въглища, кафяви въглища, твърди въглища, антрацит, брикети, въглища, CCS технология
Определение: твърдо изкопаемо гориво, създадено чрез карбонизиране на растителни остатъци в геоложки времена
По-конкретни термини: твърди въглища, лигнитни въглища, антрацитни въглища, въглища
Оригинално създаване: 3 май 2010 г .; последна промяна: 20.11.2020
Въглищата са едно от най-важните изкопаеми горива. Това е седиментна скала, която се е образувала в геоложки времена от карбонизацията на растителните остатъци (биомаса) и се състои предимно от въглерод. Освен това има значителни количества водород, азот, сяра, кислород и в по-малки количества различни метали (най-вече в окислена форма), включително тежки метали като живак и радиоактивни вещества като радий. Особено лигнитът също съдържа много вода.
В зависимост от налягането, на което са били изложени въглищата в земята и възрастта му, се появяват различни качества на въглищата:
Има по-фини класификации на видовете въглища с термини като мазни въглища, ядливи въглища, постни въглища, пламъчни въглища, лигнитни лигнитни въглища и др., Които се различават по различни свойства - включително калоричността.
Въгленът може да бъде произведен от дърво чрез пиролиза (силно нагряване при липса на въздух). Калоричността им е между тази на лигнит и каменни въглища.
Въглищата се използват широко не само за производство на електроенергия в електроцентрали, работещи с въглища, но и за производство на стомана. След пясък и чакъл, това е втората по важност суровина в света след теглото.
Въгледобива
Лигнитът често се намира в слоеве близо до земята, което означава, че може да се добива при открит добив. Въпреки че това е по-рентабилно от добива, то е свързано със силни намеси в ландшафта. Пейзажът първоначално е напълно опустошен с огромни багери за въглища и цели села се унищожават, ако е необходимо. След добива на въглища в хода на рекултивацията се формира нов пейзаж.
Твърдите въглища се добиват предимно в по-дълбоки слоеве в минното дело. Тук намесите в ландшафта са много по-малки, отколкото при добива на лигнитни въглища. Всяка година обаче хиляди миньори по целия свят загиват при катастрофи, а много други понасят сериозни щети на здравето си. В някои страни като Б. Колумбия, от която Германия също внася твърди въглища, парамилитари извършват сериозни нарушения на правата на човека. Те са частично финансирани от минни компании с цел потушаване на народните протести.
За разлика от лигнитните въглища, твърдите въглища се транспортират лесно, напр. Б. с кораби. Страните, които нямат собствени или недостатъчни запаси от въглища, но имат подходящи пристанища, използват z. Т. внос на въглища, т.е. твърди въглища, доставяни с кораби.
Производството на лигнитни въглища и каменни въглища създава z. Т. значителни вечни разходи. По-специално, на много места подземните води трябва да се изпомпват постоянно с високи разходи за енергия и разходи, напр. Б. за предотвратяване на наводняване на потънали градски квартали и пейзажи.
Преработени продукти, направени от въглища; Рафиниране на въглища
- Брикетите са удобни парчета въглища, които се пресоват от иначе трудни за използване фини въглища с добавяне на смола.
- Коксът се получава чрез пиролиза на твърди въглища, за да се получи продукт с по-високо качество (с по-високо съдържание на въглерод). Част от енергията във въглищата се губи, но специфичната калоричност на кокса е малко по-висока от тази на въглищата. Катранът от въглища се произвежда като страничен продукт от производството на кокс.
- Различните видове втечняване на въглища правят възможно производството на течни горива и горива от въглища, но със значителни загуби на енергия.
- При газификацията на въглищата се генерират газообразни вещества, главно смес от въглероден окис и водород (синтетичен газ) или просто въглероден окис (генератор).
Досега обаче по-голямата част от въглищата са изгаряни директно. Особено голям брой замърсители се получават при изгаряне на лигнитни въглища, което може да бъде компенсирано чрез съответно по-голямо усилие при почистване на отработените газове.
Запаси от въглища
Въглищата са изкопаемите горива с най-големи запаси в света. Има големи находища на въглища практически на всеки континент, с изключение на Антарктида. Като се има предвид степента на днешното използване, останалите резерви според официалните данни могат да продължат около 150 до 200 години. Тези цифри обаче са частично под въпрос; по-специално Националната академия на науките [1] и Фондация „Лудвиг-Бьолков-2“ предупредиха през 2007 г. срещу силно надценяване на резервите. Вече се говори за „върхови въглища“, т.е. H. максимумът на световното производство на въглища, който може да се случи само след няколко десетилетия.
Както при суровия петрол, не само размерът на общите останали запаси е от значение, производственият капацитет може да има и ограничаващ ефект. Развитието на цените на световния пазар вероятно ще зависи значително от развитието на потреблението спрямо наличните производствени мощности.
Във всеки случай може да се използва само малка част от съществуващите запаси от въглища, тъй като в противен случай биха възникнали екстремни климатични опасности (вж. По-долу). Ето защо повечето автори приемат, че използваемите количества въглища няма да бъдат ограничени от наличните находища, а от необходимостта от опазване на климата.
Потребление на въглища в световен мащаб
През 2014 г. в света са били консумирани 7,2 милиарда тона каменни въглища и добър милиард тона лигнит, което прави общо над 8,2 милиарда тона. От това на Германия се падат 0,24 млрд. Тона (главно лигнитни въглища), а на Китай - 4,16 млрд. Тона (предимно каменни въглища).
Допълнителни цифри могат да бъдат намерени в Уикипедия.
Замърсяване от въглища
Замърсяване на климата
Въглищата практически винаги се изгарят, когато се използват. Получените големи количества въглероден диоксид (няколко килограма на килограм въглища) практически винаги са били изпускани в атмосферата и поради парниковия ефект причиняват риск от неконтролируеми климатични промени. В сравнение с други изкопаеми горива като суров нефт и преди всичко природен газ, въглищата имат особено високи специфични емисии на CO2. Когато генерират електроенергия, електроцентралите, работещи с въглища, обикновено отделят между 800 и 1200 g CO2 на киловатчас, в зависимост от качеството на въглищата и централата, докато съвременните електроцентрали с комбиниран цикъл на природен газ са около 420 g/kWh.
В Германия лигнитът се добива в огромни количества и се изгаря в електроцентрали, работещи с въглища - повече, отколкото във всяка друга страна в света. Това допринася значително за вредните за климата емисии на Германия. Обсъжданите понастоящем решения относно създаването на допълнителни открити зони за добив биха довели до значителни допълнителни емисии в продължение на десетилетия и по този начин поставят под въпрос доверието на Германия по отношение на защитата на климата.
В бъдеще въглеродният диоксид по принцип може да бъде отстранен от димните газове на електроцентралите, работещи с въглища, и да се съхранява под земята или на морското дъно, за да се държи далеч от атмосферата. До каква степен тази CCS технология (улавяне и съхранение на въглерод) все още е неясна и противоречива и до днес, тъй като все още трябва да бъдат решени няколко значителни проблема:
Широкото използване на CCS вероятно ще се провали поради редица сериозни проблеми.
- Огромните загуби в ефективността на електроцентралите ще трябва да бъдат значително намалени, защото в противен случай страни като Китай едва ли биха използвали CCS при условия на недостиг на въглища.
- Голям брой нови електроцентрали с технология CCS ще трябва да заменят старите електроцентрали (дори почти всички в момента построени), което би създало огромни финансови изисквания.
- Ще трябва да се намерят подходящи места за съхранение с достатъчен обем и добра дългосрочна сигурност, а CO2 трябва да се транспортира там. Съществуват и значителни проблеми с общественото приемане.
Поради тези причини, поне през следващите няколко десетилетия, е малко вероятно CCS да успее значително да обезвреди климатичния проблем. Следователно постепенното премахване на въглищата вероятно ще бъде необходимо, ако не се изоставя защитата на климата.
Ако синтетичният бензин се произвежда с втечняване на въглища, емисиите на CO2 са много по-високи, отколкото ако се използва нефт. Само ако емисиите от производството на гориво се третират с CCS, емисиите на CO2 могат да бъдат ограничени до малко повече, отколкото при използването на суров нефт.
Замърсители на въздуха
При изгаряне на въглища възникват различни замърсители на въздуха - отчасти причинени от съставните части на въглищата, отчасти по време на самия процес на изгаряне.По-специално, серен диоксид (SO2) се получава поради съдържанието на сяра във въглищата, а азотните оксиди (NOx) се произвеждат от азот и кислород във въздуха поради високите температури. Те допринасят за образуването на смог и подкисляването на почвата, което по-специално уврежда горите. Финият прах, тежките метали като живак и радиоактивни вещества (особено изотопите на уранната и ториевата верига) също се разпространяват в пейзажа.
Тези замърсители на въздуха могат да бъдат отстранени до голяма степен (но не напълно) с подходящи системи за почистване на димни газове (системи за десулфуризация и денитрификация). Тази технология обаче не се използва навсякъде по света. Например в Китай има огромно замърсяване на въздуха от електроцентрали, работещи с въглища. В Европа и САЩ също хиляди хора умират преждевременно всяка година от емисии от електроцентрали, работещи на въглища. Електроцентралите, работещи с въглища, са и най-големият източник на емисии на живак, въпреки модерните системи за пречистване на димните газове и в Германия.
Въпроси и коментари от читатели
Колко висока е енергийната ефективност при производството на въглища? Има ли начини да увеличите това?
Тук не говорим за ефективност, но разбира се разбирам въпроса ви, който със сигурност се отнася до енергийната консумация на добив и преработка спрямо калоричността на въглищата. Това е не маловажна пропорция, но може да се окаже много различно в зависимост от обстоятелствата и също трябва да се подходи с много различни методи.
Тук можете да предложите въпроси и коментари за публикуване и отговор. Авторът на RP-Energie-Lexikon ще вземе решение за приемането според определени критерии. По същество въпросът е, че въпросът е от широк интерес.
Ако получите помощ тук, може да искате да върнете услугата с дарение, с което подкрепяте по-нататъшното развитие на енергийния речник.
Защита на данните: Моля, не въвеждайте тук никакви лични данни. И без това не бихме ги публикували и скоро щяхме да ги изтрием. Вижте и нашата политика за поверителност.
Ако искате лична обратна връзка или съвет от автора, моля, пишете му по имейл.
С изпращането си давате съгласието си да публикувате вашите записи тук в съответствие с нашите правила.
литература
| [1] | „Въглища: изследвания и развитие в подкрепа на националната енергийна политика“, http://www8.nationalacademies.org/onpinews/newsitem.aspx?RecordID=11977, Национална академия на науките, юни 2007 г. |
| [2] | W. Zittel, J. Zerhusen и M. Zerta, „Изкопаеми и ядрени горива - бъдещата ситуация с доставките“, http://aspo.ch/wp-content/uploads/studie/%5B5%5D%20EWG%202013_deutsch.pdf |
| [3] | BUND Северен Рейн-Вестфалия за лигнитни въглища, https://www.bund-nrw.de/themen/braunkohle/ |
Ако харесвате този уебсайт, моля, уведомете вашите приятели и колеги - д. Б. чрез социалните медии, като кликнете тук:
Тези бутони за споделяне са настроени по начин, удобен за защита на данните!
Код за връзки на други уебсайтове
Ако искате да публикувате връзка към тази статия другаде (например на вашия уебсайт, социални медии, дискусионни форуми или в Уикипедия), можете да намерите кода тук. Такива връзки могат да бъдат Б. бъдете много полезни за обяснения на думи.
HTML връзка към тази статия:
С изображение за предварителен преглед (вижте полето точно над това):
Ако смятате за подходящо да поставите линк в Уикипедия, напр. Б. под "== Уеб връзки ==":
Зареждане на електрическа кола
Зареждането на електрическите автомобили е обяснено подробно тук. Разбирате ли напр. Например, защо превозното средство може да потребява само 4,6 kW от 22 kW станция за зареждане, въпреки че бързото зареждане със 70 kW е възможно другаде.
AC зареждане, DC зареждане, бързо зареждане, постижима мощност и обхват на зареждане, кое устройство прави точно какво, управление на натоварването, обратна връзка, връзка към вашата собствена слънчева система - всичко е обяснено по разбираем начин. Идеален за всеки, който обмисля да закупи електрическа кола!