Obsah
Spojené státy produkují více uhlí než jiné národy - odhaduje se, že téměř 300 miliard tun, dost pro příštích 240 let, na základě současné spotřeby. Při hledání udržitelných zdrojů energie je uhlí vnímáno se zlými očima, ale nové technologie mění způsob, jakým se uhlí zpracovává, aby se stalo energií. Inovace v přeměně energie mají za cíl čistší energii a také nižší náklady.
Uhlí pro syntetický plyn
Boston a další "moderní" města v 19. století krmila pouliční lampy a plynové domy, spalovající uhlí - emitující mraky znečištění v procesu. V současné době se přeměna uhlí na syntetický plyn provádí stále sofistikovanějšími metodami, které minimalizují uvolňování oxidu uhličitého. Katalytické zplyňování mísí uhlí a pevný katalyzátor s vodní párou do úzkého válce. Směs se natlakuje a výsledkem je vodík a oxid uhelnatý (syntetický plyn) s malým množstvím oxidu uhličitého. Separace a bezpečná likvidace oxidu uhličitého jsou současnými problémy při výrobě levnějšího a čistšího syntetického uhelného plynu. Tento proces může být učiněn o krok dále k výrobě kapalného paliva - syntetického oleje.
Uhlí pro kapaliny
Diesel a palivo letadla jsou finální produkty přeměny uhlí. Proces nazvaný uhlí-k-kapaliny (CTLs) přemění uhlí na syntetický plyn, a pak k kapalnému palivu. CTL jsou čistší než obyčejná fosilní paliva - zkapalněné uhlí vydává mnohem méně částic a uhlovodíků (o 55-60% méně než fosilní paliva), což snižuje znečištění ovzduší. Cena CTL za rok 2009 činila 100 USD za barel, což je cena, která zůstává stabilní a nekonzistentně kolísá na trhu s fosilními palivy. CTL nafta dnes stojí kolem R $ 2,50 za galon, bez daní. Pro výrobu kapalného paliva z uhlí je uhlí umístěno ve zplynovači, destilátoru, který nutí uhlí reagovat se vzduchem, kyslíkem nebo vodní párou. Tento proces tvoří syntetický plyn zvaný "singas", který pak přechází do jiného reaktoru. Singas se kombinuje s kobaltem, železem nebo jakýmkoliv jiným pevným katalyzátorem ve druhé komoře, čímž se směs přemění na uhlovodíky. Když se tato směs ochladí, promění se v kapalné palivo.
Uhlí pro elektřinu
Uhlí se nejčastěji používá k výrobě elektřiny. Pevné uhlí je rozemleto na prášek a smícháno s horkým vzduchem. Pak se spálí v peci, aby se ohřála voda a vytvořila se pára. Tato pára způsobí otáčení lopatek turbíny zapnutím generátoru. Magnety uvnitř měděné pružiny na generátoru dokončí přeměnu uhlí na elektrickou energii. "Použitá" pára je zachycena v kondenzátoru, který se pak vrací do cyklu a nadále se používá při výrobě elektřiny. Americké ministerstvo energetiky pracuje na alternativním způsobu využití zplyňování uhlí pro výrobu elektřiny v elektrárně bez emisí.