Figur 1. Ett koleldat kraftverk i England. Notera de två höga rökstackarna där förbränningsprodukterna går in i atmosfären och de kortare, bredare kyltornen.
koleldade kraftverk är en typ av kraftverk som använder sig av förbränning av kol för att generera el. Deras användning utgör cirka 40% av världens el och de används främst i utvecklingsländer., Länder som Sydafrika använder kol för 94% av sin el och Kina och Indien använder kol för 70-75% av deras elbehov, men mängden kol Kina använder dvärgar de flesta andra länder (se datavisualisering nedan). Användningen av kol ger tillgång till el till dem som tidigare inte hade det, vilket bidrar till att öka livskvaliteten och minska fattigdomen i dessa regioner, men det producerar stora mängder olika föroreningar som minskar luftkvaliteten och bidrar till klimatförändringen.,
förbränning av stora mängder kol
kolanläggningar kräver enorma mängder kol. Chockerande: en 1000 MWe-kolanläggning använder 9000 ton kol per dag, vilket motsvarar en hel tåglast (90 bilar med 100 ton vardera!). Mängden kol som används under ett helt år skulle då kräva 365 tåg, och om var och en är 3 km lång då ett enda tåg som transporterar allt detta kol skulle behöva vara ca 1100 km lång; ungefär samma avstånd som att köra från Calgary AB till Victoria BC. Om detta tåg skulle passera ditt hus på 40 kilometer i timmen, skulle det ta mer än en dag att passera!,
Figur 2. En koltåg längden på 1100 kilometer, avståndet från Calgary till Victoria, behövs per år för ett 1000 MWE-koleldat kraftverk.
omvandlingen av detta kol till slutmålet för el är en mångfacetterad process:
- kolet måste lossas från tåget., Traditionella sätt att göra detta kräver användning av kranar plocka upp kol från bilarna, men nyare växter har golvet under tågspåren faller bort, så att kolet kan släppas i underjordisk inneslutning. Att göra det kräver inte ens tåget att sluta röra sig! För en video av detta se här. Många kolväxter är min mun vilket innebär att växten sattes där kolgruvan är, så kolet behöver inte transporteras med tåg.
- en gång lossas kolet sedan pulveriseras till ett fint pulver av en stor Kvarn., Detta säkerställer nästan fullständig förbränning av kol för att maximera värmen ges bort och för att minimera föroreningar.
- det pulveriserade kolet matas sedan in i en panna, där förbränning sker och kolet ger värme till kraftverket. Denna värme överförs till rör som innehåller högt pressat vatten, vilket kokar till ånga.
- ångan färdas sedan genom en turbin, vilket gör att den roterar extremt snabbt vilket i sin tur snurrar en generator som producerar el. Elen kan sedan matas in i elnätet för användning av samhället.,
koleldade kraftverk följer Rankincykeln för att slutföra denna process. Eftersom de kräver mycket vatten att cirkulera i denna cykel, måste kolkraftverk placeras nära en vattensamling. Processen för koleldade anläggningar kan ses nedan i Figur 3.
Figur 3. Processen med ett koleldat kraftverk för att omvandla kol till El.,
miljöpåverkan
Huvudartikel
kolkraftverk har många relaterade miljöeffekter på det lokala ekosystemet.
luftföroreningar
förbränning av kol frigör många föroreningar – kväveoxider (NOx) och svavel (SOx) – och partiklar. De släpper också ut växthusgaser, såsom koldioxid (CO2) och metan (CH4), som är kända för att bidra till global uppvärmning och klimatförändringar. För att hjälpa stunt utsläppen av dessa, kraftverk kräver teknik för att minska produktionen av dessa skadliga molekyler.,
vattenanvändning/förorening
stora mängder vatten behövs ofta för att avlägsna föroreningar från kol, i processen kallas koltvätt. Till exempel i Kina används omkring en femtedel av det vatten som används i kolindustrin för denna process. Denna process bidrar till att minska luftföroreningar, eftersom det eliminerar cirka 50% av askhalten i kolet. Detta resulterar i att mindre svaveldioxid (SOx) produceras, tillsammans med mindre koldioxid (CO2) på grund av högre termisk effektivitet.,
När kraftverk tar bort vatten från miljön kan Fisk och andra vattenlevande organismer påverkas, tillsammans med djur som förlitar sig på dessa källor. Föroreningar byggs också upp i vattnet som kraftverk använder, så om detta vatten släpps ut Tillbaka i miljön kan det potentiellt skada vilda djur där.
utsläpp av vatten från kraftverk och koltvätt kräver övervakning och reglering. Besök US Environmental Protection Agency (EPA) för mer information om detta.,
världens Elproduktion: kol
kartan nedan visar vilken primärenergi olika länder får energi att generera sin el från. Kol ses i grått. Klicka på regionen för att zooma in i en grupp länder och klicka sedan på landet för att se var dess el kommer ifrån. Några anmärkningsvärda länder inkluderar Kina, Indien, USA, Ryssland, Kanada och Frankrike.