figuur 1. Een kolengestookte elektriciteitscentrale in Engeland. Let op de twee grote rookstapels waar de verbrandingsproducten de atmosfeer in gaan en de kortere, bredere koeltorens.
kolengestookte elektriciteitscentrales zijn een soort elektriciteitscentrale die gebruik maakt van de verbranding van steenkool om elektriciteit op te wekken. Hun gebruik levert ongeveer 40% van de elektriciteit in de wereld en ze worden voornamelijk gebruikt in ontwikkelingslanden., Landen zoals Zuid-Afrika gebruiken steenkool voor 94% van hun elektriciteit en China en India gebruiken steenkool voor 70-75% van hun elektriciteitsbehoefte, maar de hoeveelheid steenkool die China gebruikt Dwergen de meeste andere landen (zie de gegevens visualisatie hieronder). Het gebruik van steenkool biedt toegang tot elektriciteit aan degenen die het voorheen niet hadden, wat helpt om de kwaliteit van leven te verhogen en de armoede in die regio ‘ s te verminderen, maar het produceert grote hoeveelheden verschillende verontreinigende stoffen die de luchtkwaliteit verminderen en bijdragen aan klimaatverandering.,
het verbranden van enorme hoeveelheden steenkool
kolencentrales hebben enorme hoeveelheden steenkool nodig. Schokkend: een kolencentrale van 1000 MWe verbruikt 9000 ton kolen per dag, wat overeenkomt met een volledige treinlading (90 auto ‘ s met 100 ton per stuk!). De hoeveelheid steenkool die gedurende een volledig jaar wordt gebruikt, zou dan 365 treinen nodig hebben, en als elk 3 km lang is dan zou een enkele trein die al deze kolen zou moeten zijn ongeveer 1100 km lang; ongeveer dezelfde afstand als het rijden van Calgary AB naar Victoria BC. Als deze trein met 40 kilometer per uur langs uw huis zou rijden, zou het meer dan een dag duren!,
Figuur 2. Een steenkooltrein van 1100 kilometer, de afstand van Calgary naar Victoria, is per jaar nodig voor een kolencentrale van 1000 MWe.
de omzetting van deze steenkool naar het einddoel van elektriciteit is een veelzijdig proces:
- de kolen moeten uit de trein worden gelost., Traditionele manieren om dit te doen vereisen het gebruik van kranen oppakken van de steenkool uit de auto ‘ s, maar nieuwere fabrieken hebben de vloer onder de treinsporen weg te laten vallen, waardoor de kolen worden gedropt in ondergrondse insluiting. Om dit te doen hoeft de trein niet eens te stoppen met bewegen! Voor een video hiervan zie hier. Veel kolencentrales zijn mijn mond wat betekent dat de installatie is geplaatst waar de kolenmijn is, zodat de kolen niet hoeft te worden vervoerd met de trein.
- na het lossen wordt de kool door een grote molen tot een fijn poeder verpulverd., Dit zorgt voor een bijna volledige verbranding van de kolen om de afgevoerde warmte te maximaliseren en schadelijke stoffen tot een minimum te beperken.
- de verpulverde steenkool wordt vervolgens in een ketel gebracht, waar verbranding plaatsvindt en de steenkool warmte aan de centrale levert. Deze warmte wordt overgebracht naar leidingen met water onder hoge druk, dat kookt aan stoom.
- de stoom gaat dan door een turbine, waardoor deze extreem snel draait, die op zijn beurt een generator laat draaien en elektriciteit produceert. De elektriciteit kan dan worden ingevoerd in het elektriciteitsnet voor gebruik door de samenleving.,
kolengestookte centrales volgen de Rankinecyclus om dit proces te voltooien. Aangezien zij veel water nodig hebben om in deze cyclus te circuleren, moeten kolencentrales in de buurt van een waterlichaam worden geplaatst. Het proces van kolengestookte installaties is hieronder in Figuur 3 te zien.
Figuur 3. Het proces van een kolengestookte elektriciteitscentrale om steenkool om te zetten in elektriciteit.,
milieueffecten
hoofdartikel
kolencentrales hebben veel bijbehorende milieueffecten op het lokale ecosysteem.
luchtverontreiniging
bij de verbranding van kolen komen veel verontreinigende stoffen vrij – stikstofoxiden (NOx) en zwavel (SOx) – en deeltjes. Ze stoten ook broeikasgassen uit, zoals kooldioxide (CO2) en methaan (CH4), waarvan bekend is dat ze bijdragen aan de opwarming van de aarde en de klimaatverandering. Om te helpen stunt de emissie van deze, energiecentrales nodig technologie om de output van deze schadelijke moleculen te verminderen.,
watergebruik / verontreiniging
grote hoeveelheden water zijn vaak nodig om onzuiverheden uit steenkool te verwijderen, in het proces wordt het wassen van steenkool genoemd. In China bijvoorbeeld wordt ongeveer een vijfde van het water dat in de kolenindustrie wordt gebruikt voor dit proces gebruikt. Dit proces helpt de luchtvervuiling te verminderen, aangezien het ongeveer 50% van het asgehalte in de steenkool elimineert. Dit resulteert in minder zwaveldioxide (SOx) wordt geproduceerd, samen met minder koolstofdioxide (CO2) als gevolg van hogere thermische efficiency.,
wanneer energiecentrales water uit het milieu verwijderen, kunnen vissen en ander waterleven worden aangetast, samen met dieren die op deze bronnen vertrouwen. Vervuilende stoffen stapelen zich ook op in het water dat energiecentrales gebruiken, dus als dit water weer in het milieu wordt geloosd, kan het daar mogelijk schade toebrengen aan het wild.
de lozing van water uit de elektriciteitscentrales en het wassen van kolen vereist monitoring en regulering. Bezoek de US Environmental Protection Agency (EPA) voor meer informatie hierover.,
wereldwijde elektriciteitsopwekking: steenkool
onderstaande kaart geeft aan uit welke primaire energie verschillende landen de energie krijgen om hun elektriciteit op te wekken. Steenkool wordt in het grijs gezien. Klik op de regio om in te zoomen op een groep landen en klik vervolgens op het land om te zien waar de elektriciteit vandaan komt. Enkele opmerkelijke landen zijn China, India, de VS, Rusland, Canada en Frankrijk.