BUDUĆA PROIZVODNJA ENERGIJE

PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE UZ GOTOVO NULA EMISIJA

Već prije nekih 20 godina uvidjelo se da su potrebne nove tehnologije da bi se odgovorilo ciljevima zaštite okoline ako bi ugalj i nadalje bio važan izvor za osiguranje energije. Pokrenuto je više programa da se pokaže nova proizvodnja energije sa unaprjeđenim tehnologijama korištenja uglja. Ova ulaganja u tehnologiju čini solidnu osnovu da se odgovori zahtjevima regionalne i globalne sredine uz niske troškove energije koja može konkurirati na tržištu.

Ovdje će se opisati programi koje sa industrijom financira vlada USA. To su Tehnologija Čistog Uglja (CCT), Inicijativa Poboljšanja Rada Termoelektrana (PPJJ), Inicijativa Energije iz Čistog Uglja (CCPI), Vizija 21 i FutureGen.

Program Tehnologija iz Čistog Uglja treba osigurati da eksploatabilne rezerve uglja mogu i nadalje snabdijevati zemlju potrebnom energijom ekonomično na ekološki prihvatljiv način. Po ovom programu razvijaju se uređaji koji ekonomično vrše kontrolu uticanja na okolinu postojećih termoelektrana. Takođe se razvijaju nove tehnologije za proizvodnju el. energije i drugih proizvoda iz uglja uz uvažavanje zahtijeva ekonomije rada i globalne promjene klime.

Projekti PPJJ usmjereni su na tehnologije koje će omogućiti postojećim TE da odgovore strožim propisima za rad uz što je moguće niže troškove.

Projekti CCPI su inovativne tehnologije koje daju čist ugalj za upotrebu u postojećim i novim pogonima proizvodnje el. energije.

Vizija 21 je inicijativa da se efektivno uklone ekološke smetnje vezane za upotrebu fosilnih goriva za proizvodnju el. energije i transport goriva.

FutureGen je integralni program za hvatanje i skladištenje CO2 i istraživanje projektovanja, izgradnje i rada bez emisija postrojenja za proizvodnju el. energije i vodika.

Tehnologija Čistog Uglja je zasnovana na uravnoteženoj politici energije da se zemlji osigura i održava energija uz razuman trošak u skladu sa ciljevima okoline, zdravlja i sigurnosti. U ovoj politici ugalj je prepoznat kao bitan element za predviđenu budućnost jer postoje:

- dobro istražena baza resursa uglja;- raspoloživa tehnologija, iskusni radnici da se ugalj dobiva, prevozi i

koristi;- postojeća infrastruktura da se ugalj preveze na tržište;- rezerve su dovoljno raspoređene po svim krajevima zemlje i

proizvodnja već postoji, mreža isporuka već postoji a i mogućnosti skladištenja su velike;

- postoji mogućnost i izvoza uglja i opreme za proizvodnje što takođe ima svoj ekonomski značaj.

CCT Projekti programa

Projekti programa CCT daju tehnologije koje omogućavaju da ugalj i dalje osigurava uz nisku cijenu energiju potrebnu zemlji uz zadovoljenje ciljeva energije i ekologije. Bilo je pokrenuto 38 projekata uz trošak od $ 5.2 milijarde i njih 31 već je završeno.Projekti su se odnosili na:

- poboljšanje proizvodnje električne energije;- kontrolne uređaje za ekološke potrebe;- pripremu uglja za čista goriva;- industrijske primjene.

CCT Dostignuća programa

Tokom proteklih 15-20 godina koliko je trajao program (1985-2005) pokazane su tehnologije koje:

- povećavaju efikasnost i smanjuju emisije iz uglja koji koriste termoelektrane i industrija;

- proširen je broj opcija kao što su bojleri sa fluidiziranim slojem i gasifikatora koji daju mogućnost za čistu upotrebu uglja;

- iz uglja proizvode goriva koja sagorijevaju čistije i pomažu smanjenje emisija.

Mnoge od tehnologija koje su prikazane ovim programom sada se koriste komercijalno i prodaju u zemlji i izvan zemlje ili rade komercijalno na postrojenjima na kojima su razvijene. Komercijalne upotrebe (do 2000. g.) uključuju približno 130 gasifikatora, 160 jedinica sa fluidiziranim slojem, 2900 jedinica za smanjenje NOx i 200 jedinica za smanjenje SO2.

Prije CTT programa odstranjivanje SO2 vršilo se na način koji je bio skup za izvedbu i za održavanje, trošilo se mnogo energije i otpad koji je trebalo odlagati. Projekti po CTT programu prepolovili su troškove ulaganja, podigli

efikasnost uklanjanja SO2 na 95-98 %, daju vrijedne nusproizvode, ublažili su gubitke na efikasnosti postrojenja, proširili bazu ugljeva za upotrebu koji se do sada zbog većeg sadržaja sumpora nisu koristili i hvataju i mnoge druge pollutante. Ako bi se tehnologije za smanjenje SO2 primjenile na svim postrojenjima u USA smanjenje SO2 bilo bi ~ 10 miliona tona godišnje. Sada u USA ima 260 jedinica (kapacitet 85000 MW) sa uređajima za odsumporavanje dimnih plinova. Prije CTT programa skoro da i nije bilo tehnologije za kontrolu NOx plinova. Program je donio za kontrolu NOx plinova slijedeće proizvode:

- gorionike za niski NOx, sisteme sa dodatnim zrakom gorenja (AOFA) i dodatnim gorenjem koji modificiraju proces gorenja i ograničavaju stvaranje NOx;

- opcije kontrole nakon spaljivanja, koristeći SCR (selektivno katalitičko smanjenje, SNCR (selektivno nekatalitičko smanjenje ili njihovu kombinaciju;

- sisteme kontrole zasnovane na umjetnoj inteligenciji za efikasno podešavanje dinamičkih parametara za optimizaciju radnih i ekoloških performansi bojlera.

Kao rezultat već je 75 % instalacija u USA opremljeno sa gorionicima za kontrolu NOx. Sistemi za dodatno sagorijevanje i umjetne inteligencije već se široko primjenjuju a sistemi koji su se razvijali i nadalje na tim objektima rade.CCP program takođe je dao osnovu za energiju u 21 stoljeću pokazujući u komercijalnoj razmjeri projekte FBC (spaljivanje u fluidiriranom sloju) i IGCC (kombinirani ciklus integracijom gasifikacije). IGCC postupak ima 4 koraka: (1) u gasifikatoru se proizvodi plin; (2) ili se plin vodi na prečišćavanje od čvrstih čestica, spojeva sumpora i dušika, ili se hladi i njime proizvodi para i čisti na konvencionalan način; (3) čisti plin se spaljuje u gasnoj turbini generatora; (4) preostala toplota u plinu koristi se za proizvodnju pare a para se koristi u parnoj turbini za proizvodnju el. energije. IGCC sistemi su među najčistijim i najefikasnijim tehnologijama čistog uglja. Prije nego što se plin spaljuje on se čisti od sumpornih i dušičnih spojeva i čvrstih čestica što čini da se nakon spaljivanja čisti dosta manji volumen nastalih plinova. Sa čišćenjem vrućeg plina IGCC sistemi imaju moguću efikasnost od preko 50 %.U gasifikatoru uglja, sumpor se iz uglja oslobađa u formi sumporvodika (H2S) a ne u formi SO2 kao kod gorenja. Ima više postupaka koji iz plina mogu gotovo potpuno izdvojiti H2S i učiniti ga čistim.Konverzija energije u ćelijama goriva je efikasnija nego u tradicionalnim uređajima konverzije energije i može biti do 60 %. Tipičan sistem ćelija goriva koji koristi ugalj kao gorivo uključuje gasifikator uglja sa sistemom za čišćenje plina, ćeliju goriva koja koristi plin iz uglja da proizvodi el. energiju (istosmjernu struju) i toplotu, inventor da pretvara istosmjernu u izmjeničnu struju i sistem za iskorištenje toplote koji se može koristiti za proizvodnju dodatne el. energije sistemom pare.Ćelija goriva ne oslanja se na spaljivanje to je elektrokemijska reakcija proizvodnje elektriciteta. Elektrokemijske reakcije oslobađaju kemijsku energiju koja spaja atome-u ovom slučaju atome vodika i kisika- ćelija goriva je vanredno čista i efikasna. U primjeni čiste tehnologije iz uglja ćelija goriva

dobiva gorivo ili kao vodik dobiven iz ugljenog plina ili kao mješavinu sintetičkog plina (niskokalorični plin koji se sastoji iz CO2 i H2). U sistemu, gasifikacija uglja/ćelija goriva, ugljeni plin se dovodi na anodu a zrak i CO2 se dovode na katodu da se proizvede elektricitet i toplota. Glavni otpadni proizvod iz ćelije goriva je voda.Ćelije goriva često se karakteriziraju po materijalu koji razdvaja elektrode i naziva se elektrolit. Većina koncepata novih ćelija goriva su ćelije goriva sa fosfornom kiselinom. Drugi koncepti su ćelija goriva sa topljenim karbonatima (MCFC) koja koristi za elektrolit vruću mješavinu karbonata litija i kalija i čvrsta ćelija goriva koja umjesto tečnog elektrolita koristi čvrsti keramički materijal.MCFC postupak potekao je iz radova u 1960-im koji su imali za cilj proizvesti ćeliju goriva koja će raditi direktno na ugalj. Dok rad direktno sa ugljem danas izgleda manje vjerojatan, rad sa gorivim plinom proizvedenim iz uglja pokazao se tehnički i ekonomski moguć. Na temperaturi od 6000C mješavina soli je tekuća i dobro provodi ione. Reakcija koja se događa u MCFC je slijedeća:

Reakcija na anodi:

Reakcija na katodi:

Proces na anodi uključuje reakciju između vodika i ugljenmonoksida i iona karbonata iz elektrolita koji stvara vodu i ugljen dioksid i otpušta na anodu elektrone. Proces na katodi kombinira kisik i ugljen dioksid iz struje oksidanta sa elektronima katode da proizvede ione karbonata koji ulaze u elektrolit. Upotreba ugljen dioksida u struji oksidanta mora se nadoknađivati skupljanjem ugljen dioksida na izlazu iz anode i miješati u struji ulaznog toka katode.

IGCC projekti postigli su izvrsne ekološke performanse sa niskim emisijama, kao što je 0,01 kg SO2 na 1 GJ 0,04 kg NOx na 1 GJ i kroz povećanje efikasnosti značajno smanjenje CO2 emisije.

Inicijativa Poboljšanja Rada TE (PPJJ)

Ovaj program ima za cilj da se poboljša rad postojećih termoelektrana i usklađivanje sa sve oštrijim ekološkim zahtjevima da bi se one održale u radu i da bi se poboljšala situacija sa zrakom i vodama u regionu gdje rade. Mnogim elektranama prijeti zatvaranje u slučaju pooštravanja propisa a mogli bi ih se održati u radu kroz ekonomičnije rješenje upravljanja emisijama.

Programi obuhvataju:

Smanjenje NOx modifikacijom gorionika za nisko stvaranje NOx, instaliranjem prenosnika za upravljanje dotokom goriva, uravnoteženjem zraka sagorijevanja, upotreba upravljanja neutralnim mrežama.

Smanjenje čvrstih čestica u izlaznom dimu korištenjem hibridne tehnologije koja čisti 99,49 % letećih čestica integracijom elektrostatičkog obaranja i platnenih filtera u istoj prostoriji.Kontrola lijepljenja šljake. Pepeo i šljaka smanjuju efikasnost postrojenja sprečavajući prijenos toplote na radni fluid što vodi većoj potrošnji goriva i većim emisijama. Ovaj sistem bi trebao biti vrlo efikasna tehnologija i mogao bi se odmah prilagoditi za sve bojlere koji rade na ugljeni prah.Korištenje pepela za lake zidne blokove i laki beton. Za sada se samo oko 18 % pepela reciklira, ostalo ide na odlagalište. Ovaj postupak bi omogućio smanjenje troškova odlaganja i proizvodnju produkta za prodaju.Kombinirano uklanjanje više polutanata skupa kao što su NOx, SO2, kiseli plinovi (klor, flor) i živu uz niže troškove nego što su sadašnji sa katalizatorima i bez katalizatora.

Koristi od PPJJ programa

Program prethodi CCPI (inicijatori za energiju iz čista uglja) programu i trebao je pokazati tehnologije koje osiguravaju pouzdanost u snabdijevanju energijom. On kratkoročno doprinosi poboljšanju kvaliteta zraka i fokusira tehnologije koje će se komercijalizirati u slijedećih nekoliko godina.

Program Inicijative za Energiju iz Čistog Uglja (CCPJ)

Ovaj program naslanja se na Program tehnologija čistog uglja (CCP), pokrenut je 2002. da traži nove tehnologije koje će se primijeniti u postojećim i novim objektima za proizvodnju energije. Tehnologije kandidati moraju se provjeriti prije njihove masovne upotrebe. Nove tehnologije iz ovog programa pomoći će da se ispune novi ekološki zahtjevi zemlje dati u Inicijativi za Čisto Nebo, Inicijativi Promjene Globalne Klime i Budućoj Proizvodnji Energije i unaprijedi kontrolu zagađenja i iskorištenja uglja. Rane tehnologije uključuju one za primjenu u postojećim elektranama i izgradnje novih elektrana. Kasniji sistemi obuhvaćaju poboljšane turbine, membrane, ćelije goriva, tehnologije proizvodnje plina i vodika. Zato je CCPJ višegodišnji program. Prioriteti Nacionalne Politike Energije uključuju povećanje isporuka domaće energije, zaštitu okoline, sistem osiguranja isporuka energije i nacionalnu sigurnost energije.

Važnost programa

Snaga i sigurnost ekonomije zemlje usko je vezana za raspoloživost, pouzdanost i trošak el. energije. Ekonomski rast je vezan za pouzdanu i raspoloživu energiju. Potrebe za el. energijom stalno rastu i ugalj ima značajnu ulogu da zadovolji te potrebe.CCPI treba novim tehnologijama proizvodnje el. energije pomoći zadovoljenje ovih potreba kroz poboljšanje u efikasnosti opreme, smanjenjem troškova, visokim učinkom kontrole emisija i pouzdanošću postojećih i novih elektrana. Program teče paralelno na osnovne istraživačke i razvojne programe „Sistema Ugalj i El. Energija“ koji rade na sistemima ultra čiste energije zasnovane na fosilnom gorivu za 21 stoljeće. Inicijativa je FutureGen projekta

stvoriti postrojenje koje će iz uglja uz gotovo nula emisija proizvoditi el. energiju i vodik.

Donja tabela prikazuje ciljeve dugoročnog kvaliteta rada novih postrojenja.

Ciljevi kvaliteta rada novih elektrana koji predstavljaju mogućnost najboljih integriranih tehnologija

Emisija Sadašnja tehnologija uklanjanje SO2 98%0,07 kg NOx na 1 GJ0,005 kg čvrstih čestica/GJ

2010Uklanjanje SO2 99 %0,02 kg NOx na 1 GJ0,002 kg čvrstih čestica/GJUklanjanje žive 90 %

2020Uklanjanje SO2 99 %0,005 kg NOx na 1 GJ0,001 kg čvrstih čestica/GJUklanjanje žive 95 %

Korištenje nusproizvoda

30 % 50 % Gotovo 100 %

Efikasnost 40 % 45-55 % 50-60 %

Raspoloživost >80 % >85 % >90 %

Cijena kapitala $/kWh

900-1300 900-1000 800-900

Cijena energije c/kWh

3,5 3,0-3,2 <3,0

Koristi od CCPI programa

Inicijativa za energiju iz čistog uglja premoštava prostor između programa tehnologija iz čistog uglja i uvođenja sistema Vizije 21, osiguravajući tekući razvoj naprednih sistema koji proizlaze iz istraživačkih programa o fosilnim gorivima. On takođe daje platformu za provedbu prioriteta nacionalne energetske politike koja preporuča veća ulaganja u čiste tehnologije iz uglja. Program takođe osigurava da se novi propisi zasnivaju na nauci i inženjeringu i koriste nove tehnologije koje se razvijaju. On će smanjiti troškove i ekološke i tehničke rizike vezane za razvoj novih tehnologija i služiti kao ispitna osnova za ubrzanje tehnologija uz osiguranje što ranijih ekoloških koristi.Ove koristi moraju se dokazati poređenjem sa investicionim troškovima i komercijalnim efektima. One su:

smanjenje troškova goriva kroz višu efikasnost postrojenja; manji troškovi za izradu novih i rekonstrukciju postojećih; niži troškovi rada postojećih elektrana; niži troškovi usaglašavanja sa propisima; izbjegavanje ekoloških troškova na zdravlje, infrastrukturu i

agrokulturu; veća industrijska konkurentnost za domaće i strano tržište; dodatna zaposlenost.

Vizija 21

Vizija 21 je osnova da se osiguraju sistemi za gradnju budućih postrojenja na fosilna goriva koja će odgovarati zahtjevima energije i ekologije u 21 stoljeću. Ova inicijativa je pristup razvoju tehnologija potrebnih za ultra čista

energetska postrojenja 21 stoljeća. Cilj Vizije 21 je efektivno ukloniti uz konkurentan trošak sve ekološke smetnje vezane za upotrebu fosilnih goriva za proizvodnju el. energije i goriva za transport. Dostizanje ovih ciljeva traži dugoročan period (15-20 godina) istraživačkog i razvojnog rada koji potstiče inovacije i revolucionarne tehnologije. Sistemo koji će proizići iz programa CCT, PPJJ, CCPJ dati će osnovu za Viziju 21 uključujući: (1) bazu znanja iz koje koristiti komercijalne sisteme koji će raditi sa sve nižim troškovima i kvalitetom rada kroz stalno poboljšavanje konstrukcija i (2) platforme na kojima ispitivati nove komponente koje će doprinositi poboljšanjima u troškovima i kvalitetu rada.Vizija 21 zasnovana je na 3 premise: oslonac na uglju za najveći dio potreba za energijom i u 21 stoljeću; miks energija uključujući ugalj, plin, naftu, biomasu, nuklearnu i druge obnovljive energije u cilju strateških i sigurnosnih razloga ne oslanjajući se na samo neke od njih i istraživanje i razvoj usmjeriti na rješenje problema energije i ekologije i naći prave načine za sisteme pretvaranja energija koji će zadovoljavati najstrože standarde.postrojenja Vizije 21 ukloniti će ekološka ograničenja koja su problem kod upotrebe fosilnih goriva, emisije tradicionalnih zagađivača kao što su smog i kisele kiše a staklenički plinovi smanjit će se na 40-50 % ili gotovo na nulu ako se budu odlagali. Vizija 21 bavit će se pitanjima upotrebe vode, korištenjem nusproizvoda, održivošću, vremenskim uvođenjem novih tehnologija i raspoloživih konkurentnih sistema sa drugim tehnologijama.

Vizija 21, tehnologije

Energetska postrojenja Vizije 21 koristiti će filozofiju modularne konstrukcije i imati će tehnološke module izabrane i organizirane da iz doziranog materijala, koji će sadržavati fosilna goriva i gdje to bude odgovaralo i dodatne materijale kao što je npr. biomasa, proizvode željene proizvode. Struktura kompletnog postrojenja, radni materijal, proizvodi, ekološke kontrole, veličina objekta zavisit će prvenstveno od specifičnosti mjesta i ekonomskih uslova. Tehnološki moduli zasnivati će se na ključnim tehnologijama uključujući:

- sagorijevanje i izmjenu toplote na visokoj temperaturi;- gasifikaciju;- čišćenje plinova;- razdvajanje plinova;- turbine;- ćelije goriva;- konverziju u sintetski plin;- ekološku kontrolu;- materijale;- kontrole i senzore;- modeliranje na računaru i virtualnu simulaciju;- analizu sistema i integraciju sistema.

Vizija 21 fokusira se na razvoj kritičnih tehnologija potrebnih za projektiranje i gradnju energetskih postrojenja vizije 21. Ove se tehnologije dijele u 5

elemenata programa: analiza sistema, integracija sistema, tehnologije rada, tehnologije podrške i projekti postrojenja.Analiza sistema koristiti će se da se razviju različite strukture sistema koje zadovoljavaju ciljeve programa, definiraju ciljeve kvaliteta rada za pojedine podsisteme i identificiraju potrebe tehnologije podržavanja. Podsistemi uključuju analizu tržišta, definiranje procesa, zahtjeve za kvalitet rada podsistema, ekonomska analiza i analizu podataka podsistema i razvoj modela.Tehnologije rada kao što su gasifikacija i poboljšano spaljivanje formiraju blokove zgrada energetskih postrojenja. Neke tehnologije su već u radu a neke će biti razvijene kroz programe CCT, PPJJ i CCPJ a neke traže veća poboljšanja u odnosu na postojeće tehnologije. Subelementi uključuju odvajanje plinova, razmjenu toplote na visokoj temperaturi, gasifikaciju fleksibilnu na gorivo, čišćenje struje plinova, poboljšane sisteme spaljivanja, turbine fleksibilne na gorivo, ćelije goriva razvoj poboljšanih goriva i kemikalija.Tehnologije podržavanja su prateće tehnologije koje su potrebne za višestruke podsisteme i komponente a isto tako su važne za druge primjene. Program subelementi uključuje materijale, napredno računarsko modeliranje i razvoj virtualnih sposobnosti pokazivanja usavršene kontrole i senzore, tehnologije ekoloških kontrola i napredne proizvodnje i moduliranje.Sistemi integracije u energetskim postrojenjima će koristiti „fine“ tehnike integracije sistema da se kombiniraju podsistemi visokog učinka u vrlo čista, efikasna i sa niskim troškovima rada postrojenja. Takvi sistemi sadrže inžinjering sistema, dinamičku reakciju i kontrolu i industrijsku ekologiju.Projekti sistema su veći proizvod programa Verzije 21. Podelementi uključuju projekte za komponente i podsisteme, postrojenja, prototipove i komercijalna postrojenja. Pored toga razviti će se mogućnost virtualne demonstracije.

Koristi od programa Vizije 21

Uspjehom Vizije 21 ostvarile bi se mnoge koristi. Uklonile bi se ekološke barijere za upotrebu fosilnih goriva uključujući napredak u kontroli polutanata koji stvaraju smog i kisele kiše, prašina i štetni polutanti zraka, hvatao bi se i deponiran ugljen dioksid i čvrsti otpad bi se koristio i bio bi minimalan. Održavali bi se minimalni troškovi energije koristeći širok raspon opcija jeftinog fosilnog goriva. Mogu se proizvoditi i prateći proizvodi kao što su plin i gorivo.

Buduća Proizvodnja el. Energije (Futuregen)

Najavljen je 2003 kao 10-godišnji projekat vrijedan $ 1 milijarda da se stvori postrojenje za proizvodnju el. energije i vodika na osnovu uglja bez emisije. Ovaj bi projekat trebao biti partnerski i dramatično smanjiti zagađivače zraka, hvatati i deponirati stakleničke plinove. To je zajednički rad da se zadovolje rastuće potrebe za energijom štiteći zdravlje ljudi i okoline. Futuregen će kombinirati proizvodnju el. energije i vodika sa gotovo potpunom eliminacijom štetnih zagađivača uključujući i stakleničke plinove

koji će se specijalno deponirati. Futuregen postrojenje će služiti kao osnovni test za demonstriranje najboljih tehnologija koje svijet može ponuditi.

Postrojenje bi se prema planovima trebalo izgraditi u roku od 5 godina i poslije toga najmanje 5 godina može biti u radu.Gotovo svi aspekti prototipnog postrojenja koristiti će prelomnu tehnologiju. U odnosu na tradicionalnu tehnologiju spaljivanja uglja postrojenje će se zasnivati na tehnologiji gasifikacije uglja i proizvoditi plin bogat vodikom. Vodik se može spaliti u turbini, koristiti u ćeliji gorivaza čistu proizvodnju struje ili davati u rafinerije za sintezu u proizvode petroleja. U budućnosti postrojenje bi postalo model za proizvodnju vodika za potrebe snabdijevanja gorivom vozila.Zagađivači NOx i SO2 čistiti će se iz plinova uglja i koristiti za izradu pratećih proizvoda kao što su đubriva i poboljšavati kvaliteta tla. Uklanjati će se živa i hvatati CO2 i odlagati u duboke podzemne formacije. To su mjesta iz kojih je iscrpljena nafta i plin, slojevi uglja koji nisu za eksploataciju, duboka ležišta slane vode i formacije bazalta. Rezervoare će se pažljivo osmatrati da ne bude gubljenja CO2.

Prototip postrojenja biti će dimenzioniran ma 275 MW što je kapacitet prosječne TE na ugalj. Postrojenje bi bilo početak proizvodnje el. energije bez emisije ali i rad uz do sada neostvarenu efikasnost goriva.

Projekat ima slijedeće ciljeve

Projektirati, izgraditi i raditi postrojenjem od 275 MW koje će proizvoditi el. energiju i vodik bez emisija. Veličina kapaciteta treba dati komercijalno relevantne podatke uključujući i zahtjev da se proizvede milion tona CO2 da se ocijeni rad postrojenja gasifikacije i geološka formacija koja će ga primiti.

Deponirati najmanje 90 % emisija CO2 sa budućom mogućnošću hvatanja i deponiranja 100 %.

Dokazati efikasnost, sigurnost i trajnost odlaganja CO2. Ocijeniti inžinjerske, ekonomske i ekološke vrijednosti naprednih

tehnologija zasnovanih na uglju uz blizu nula emisija koje će 2020 proizvoditi el. energiju sa manje od 10 % povećanja troškova u odnosu na postrojenje bez deponiranja CO2 i proizvoditi vodik po cijeni ne višoj od $ 4,00/GJ (veleprodaja) što je ekvivalent $ 0.1/l benzina ili za $ 0.05/l manje nego što je sadašnja cijena benzina.

Očekuju se slijedeće koristi

1. Ušteda na troškovima goriva (viša efikasnost sistema);2. Uštede na troškovima (nova tehnologija);3. Ušteda na troškovima kontrole (niži troškovi kapitala i rada da se

odgovori propisima);4. Uštede na ekološkim troškovima (rad bez emisija).

Dinamika Futuregen projekta, komponente i ocjena troškova

Definicija projekta: razvoj partnerstva, izbor mjesta uključujući i deponiranje CO2, preliminarni inženjering za ocjenu troškova.

Inženjering i Nabavka: dobivanje dozvole, nabavka glavnih komponenti.

Gradnja postrojenja: priprema mjesta, kombinirano postrojenje gasifikacija/ /elektrana jedinica za prečišćavanje plinova, početak rada.

Priprema deponiranja: ocjena kapaciteta, bušenje bušotina, sistem transporta i sistem kontrole i provjera sistema.

Rad postrojenja: pratiti rad postrojenja i deponije, uvoditi nove tehnologije.

Ocjena troškova ($ miliona)

Definicija projekta $20Inžinjering i nabavka $60Izrada postrojenja $380Izrada deponije $360

Rad postrojenja $220

Ukupno: $1000.

Sistemi energije iz uglja

SadržajPredgovor

1. Uvod u ugalj

Što je ugaljPorijeklo ugljaStvaranje ugljaKlasifikacija uglja

Osnovna analiza ugljaRang ugljevaTip ugljaKvalitet ugljaSistemi klasifikacije

Raspodjela uglja i resursiRezerve ugljaVeći proizvođači uglja u svijetu

Literatura

2. Prošlost, sadašnjost i budućnost ugljaUpotreba uglja prije doba industrijske revolucijeUpotreba uglja u toku industrijske revolucijeUpotreba uglja poslije industrijske revolucije

Proizvodnja uglja u USASintetički ugalj

Svjetska proizvodnja i potrošnja primarne energijeBuduće projekcije upotrebe energije i doprinos ugljuSvjetska potrošnja energtije nafteSvjetska potrošnja energtije prirodnog plinaSvjetska potrošnja energtije ugljaSvjetska potrošnja energtije nuklerne energijeSvjetska potrošnja nuklearne energijeSvjetska potrošnja energtije iz obnovljivih izvora

3. Uticaj uglja na zdravlje ljudi i oklinuRudnici uglja

Podzemni rudniciPovršinski rudniciZakonodavstvo/rekultivacija

Priprema ugljaZagađenje vode separacijamaZagađenje zraka iz separacijaOtpaci iz separacijaProblemi zdravlja i sigurnosti

Transport ugljaNusproizvod spaljivanja uglja

Emisije spaljivanja ugljaSO2

NOx

Čvrste česticeOrganski spojeviCORijetki elementiCO2 staklenički plinovi

Literatura

4. Emisije od spaljivanja uglja i zakonodavne akcije u USA5. Tehnologije za korištenje uglja

Spaljivanje ugljaKarbonizacija ugljaGasifikacijaLikvefakcijaliteratura

6. Strategija kontrole emisija za TESO2

NOx

Živa CO2

7. Buduće proizvodnje energije (sa emisijama blizu nule)Program tehnologije čistog ugljaInicijativa za poboljšanje rada u TEInicijativa za proizvodnju energije iz čistog ugljaVizija 21

Tehnologije vizije 21Koristi od Vizije 21

8. Uloga uglja u osiguranju energetske sigurnosti u USA