Prosedur baharu untuk mengurangkan pencemaran daripada loji janakuasa arang batu
Walaupun peningkatan pesat dalam penjanaan kuasa daripada sumber boleh diperbaharui seperti angin dan solar, lebih 60% tenaga elektrik India masih dijana dalam loji kuasa haba.
Daripada 36 unit yang berumur kurang daripada 25 tahun, unit yang tidak memenuhi norma kecekapan akan dibenarkan untuk bilangan jam terhad dalam setahun untuk memenuhi keperluan pengimbangan atau puncak grid. Arang batu, sebagai sumber tenaga, kini tidak diminati kerana pertimbangan perubahan iklim. Kebanyakan negara, termasuk India, mempunyai rancangan untuk menghapuskan arang batu secara berperingkat dalam beberapa dekad akan datang. India, sebenarnya, telah secara rasmi mengumumkan bahawa ia tidak akan menubuhkan mana-mana loji janakuasa arang batu baharu selepas 2022.
Walau bagaimanapun, kita masih perlu hidup dengan arang batu untuk sedikit masa lagi sekurang-kurangnya. Walaupun peningkatan pesat dalam penjanaan kuasa daripada sumber boleh diperbaharui seperti angin dan solar, lebih 60% tenaga elektrik India masih dijana dalam loji kuasa haba. Dan dianggarkan walaupun dalam senario terbaik, arang batu akan terus menjadi tunjang utama campuran tenaga India untuk sekurang-kurangnya tiga dekad lagi.
Usaha sedang dijalankan untuk memastikan pencemaran yang berpunca daripada arang batu sekurang-kurangnya dikurangkan sedikit dalam tahun-tahun selang ini. Pelbagai teknologi arang batu bersih sedang digunakan atau diuji untuk merealisasikan objektif. Loji kuasa super kritikal moden juga mengeluarkan bahan pencemar yang lebih rendah.
Ikuti @ieexplained
Kebanyakan loji janakuasa haba membakar arang batu untuk menjana haba, yang digunakan untuk menukar air menjadi wap. Tekanan wap kemudiannya digunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan tenaga elektrik. Kualiti arang batu merupakan faktor penting dalam menentukan kecekapan loji — jumlah tenaga elektrik yang dijana setiap unit arang batu yang terbakar — serta sisa yang dilepaskan. Lazimnya, loji janakuasa arang batu mengeluarkan banyak karbon dioksida (CO2) yang merupakan gas rumah hijau yang berbahaya.
Varieti arang batu yang terdapat di India mempunyai masalah tambahan. Mereka mempunyai kandungan abu yang tinggi. Pembakaran arang batu dalam mod lumat konvensional mengakibatkan pembebasan banyak abu terbang, penyumbang utama kepada pencemaran udara dan bahaya kesihatan. Beberapa teknik telah digunakan untuk menangkap abu terbang ini selepas ia dihasilkan, tetapi ia tidak begitu cekap. Sebagai alternatif, arang batu disalurkan melalui proses pra-pemprosesan yang meluas dipanggil pencucian untuk mengeluarkan sebahagian daripada kandungan abu sebelum ia dibakar, yang juga tidak begitu berkesan.
Sekumpulan penyelidik di IIT Madras kini telah menghasilkan cara yang lebih berkesan untuk menguruskan masalah ini. Selain daripada memastikan abu dikeluarkan sebagai ketulan dari dasar reaktor itu sendiri, prosedurnya mengurangkan pembentukan CO2, dan sebaliknya menjana gas sintetik (syngas), yang merupakan campuran gas bahan api bersih seperti karbon monoksida dan hidrogen, sebagai oleh- produk yang kemudiannya boleh digunakan untuk pelbagai kegunaan.
Kumpulan itu menggunakan teknik pengegasan arang batu yang terkenal di mana arang batu hanya dibakar sebahagiannya dengan bekalan oksigen yang sangat terhad dalam 'reaktor pengegasan katil terbendalir menggelegak'. Pada kira-kira 100 darjah celsius, semua lembapan daripada arang batu disalirkan keluar. Pada suhu yang lebih tinggi, antara 300 dan 400 darjah celsius, bahan api gas yang terperangkap di dalam arang batu, seperti nitrogen, metana dan campuran banyak hidrokarbon lain, dibebaskan. Apabila suhu mencapai antara 800-900 darjah celsius, karbon dalam arang batu mula bertindak balas dengan oksigen di udara, serta wap yang dibekalkan bersama udara, untuk membentuk karbon monoksida (CO), hidrogen dan karbon dioksida (CO2). Dengan mengawal jumlah udara dan wap, ia boleh dipastikan bahawa sejumlah besar karbon monoksida (CO) dan hidrogen (H2) terbentuk. Pengeluaran CO2, yang merupakan gas rumah hijau, boleh diminimumkan. Kajian sistematik yang teliti telah dijalankan untuk mencapai rejim operasi, nisbah udara kepada arang batu dan wap kepada arang batu. Telah didapati bahawa penambahan wap menjadi lebih baik dalam kes arang batu India dengan abu tinggi. Oleh itu, prestasi yang dioptimumkan boleh diwujudkan dalam kes arang batu India dengan mengikuti prosedur operasi ini.
Malah, teknik ini boleh diperluaskan untuk menghasilkan syngas yang mempunyai nilai kalori tinggi dengan meningkatkan kandungan oksigen dalam pengoksida, dan nisbah H2 kepada CO boleh diperbaiki dengan menambah wap dalam kuantiti yang sesuai.
Para penyelidik juga menunjukkan bahawa menambah biojisim, seperti sekam padi bersama-sama arang batu India memberikan kesan pemangkin dan meningkatkan prestasi pengegasan dengan ketara.
Vasudevan Raghavan, salah seorang penyelidik yang dikaitkan dengan eksperimen itu, berkata bahawa proses itu akan meningkatkan daya tarikan arang batu India untuk digunakan dalam loji kuasa. Arang batu boleh didapati dengan murah di India dalam kuantiti yang sangat besar, tetapi ia tidak diutamakan kerana kandungan abu yang tinggi dan tenaga yang rendah. Raghavan menambah bahawa loji janakuasa sedia ada perlu menggantikan reaktor tradisional mereka dengan reaktor pengegasan, dan mengendalikannya seperti yang digambarkan oleh pasukannya untuk memanfaatkan prosedur ini. Di mulut lombong arang batu India, reaktor pengegasan sedemikian boleh diwujudkan untuk menjaga keperluan tenaga luar bandar.
Kongsi Dengan Rakan Anda:
