Угольная энергетика долгое время ассоциировалась с густым дымом, огромным углеродным следом и низкой эффективностью. Однако группа китайских ученых под руководством Се Хэпина из Шэньчжэньского университета (члена Китайской академии наук) представила технологию, которая способна в корне изменить это представление.
Исследователи разработали первый в мире прямой угольный топливный элемент с нулевым выбросом углерода, получивший название ZC-DCFC. В отличие от традиционных электростанций, здесь нет процесса горения, паровых циклов или вращающихся турбин. Фактически ученые поместили уголь внутрь гигантской «батареи».
Уголь измельчают в порошок, высушивают, очищают, далее он проходит предварительную обработку поверхности. Подготовленное топливо подают в анодную камеру элемента. Затем на катод поступает кислород. Внутри элемента происходит электрохимическое окисление угольного порошка через оксидную мембрану. В результате химической реакции электричество вырабатывается напрямую.
Новая технология не только избавляет от вредных выбросов в атмосферу, но и показывает более высокий коэффициент полезного действия (КПД) по сравнению с традиционным сжиганием топлива. Одной из главных особенностей системы стала работа с побочными продуктами. Вместо того чтобы выбрасывать углекислый газ в трубу, ZC-DCFC улавливает высокочистый CO2 непосредственно в месте реакции. С помощью катализаторов он преобразуется в ценное химическое сырье, такое как синтез-газ, или минерализуется в полезные соединения, например, бикарбонат натрия (пищевую соду).
Теоретически такие решения могут найти применение как на старых энергообъектах (в рамках модернизации), так и на новых станциях. По словам экспертов, технология ZC-DCFC может стать мостом между традиционной энергетикой и экологическим будущим, превращая одну из самых грязных отраслей промышленности в высокотехнологичный и безопасный процесс.
