เนื้อหา
สหรัฐอเมริกาผลิตถ่านหินมากกว่าประเทศอื่น ๆ - คาดว่าเกือบ 3 แสนล้านตันเพียงพอสำหรับ 240 ปีข้างหน้าโดยพิจารณาจากปริมาณการใช้ในปัจจุบัน ในการค้นหาแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนถ่านหินถูกมองด้วยสายตาที่ไม่ดี แต่เทคโนโลยีใหม่ ๆ กำลังเปลี่ยนวิธีการแปรรูปถ่านหินเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงาน นวัตกรรมในการแปลงพลังงานมุ่งเป้าไปที่พลังงานที่สะอาดกว่าและยังลดต้นทุนอีกด้วย
ถ่านหินสำหรับก๊าซสังเคราะห์
บอสตันและเมือง "ทันสมัย" อื่น ๆ ในศตวรรษที่ 19 ที่ขับเคลื่อนด้วยโคมไฟถนนและบ้านแก๊สการเผาไหม้ถ่านหินทำให้เกิดมลพิษในกระบวนการ ปัจจุบันการเปลี่ยนถ่านหินเป็นก๊าซสังเคราะห์ทำได้ด้วยวิธีการที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้น้อยที่สุด การเร่งปฏิกิริยาแก๊สซิฟิเคชันจะผสมถ่านหินและตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งกับไอน้ำในกระบอกสูบแคบ ๆ ส่วนผสมถูกกดดันและผลที่ได้คือไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ (ก๊าซสังเคราะห์) ที่มีคาร์บอนไดออกไซด์เล็กน้อย การแยกและกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างปลอดภัยเป็นความท้าทายในปัจจุบันในการผลิตก๊าซสังเคราะห์ถ่านหินที่ราคาถูกและสะอาดกว่า กระบวนการนี้สามารถก้าวไปอีกขั้นเพื่อผลิตเชื้อเพลิงเหลว - น้ำมันสังเคราะห์
ถ่านหินสำหรับของเหลว
น้ำมันดีเซลและน้ำมันเครื่องบินเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเปลี่ยนถ่านหิน กระบวนการที่เรียกว่าถ่านหินเป็นของเหลว (ถ่านหินเป็นของเหลว - CTL) จะแปลงถ่านหินเป็นก๊าซสังเคราะห์จากนั้นเป็นเชื้อเพลิงเหลว CTL มีความสะอาดกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลทั่วไป - ถ่านหินเหลวจะปล่อยอนุภาคและไฮโดรคาร์บอนน้อยกว่ามาก (น้อยกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล 55 ถึง 60%) ช่วยลดมลพิษทางอากาศ ต้นทุนของ CTL ในปี 2552 อยู่ที่ 100 เหรียญสหรัฐต่อบาร์เรลซึ่งเป็นราคาที่ยังคงมีเสถียรภาพและไม่ผันผวนอย่างไม่คงเส้นคงวาเช่นเดียวกับตลาดเชื้อเพลิงฟอสซิล ทุกวันนี้ CTL ดีเซลมีราคาประมาณ 2.50 เหรียญสหรัฐต่อแกลลอนโดยไม่รวมภาษี ในการผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากถ่านหินถ่านหินจะถูกวางไว้ใน gasifier ซึ่งเป็นเครื่องกลั่นที่บังคับให้ถ่านหินทำปฏิกิริยากับอากาศออกซิเจนหรือไอน้ำ กระบวนการนี้ก่อตัวเป็นก๊าซสังเคราะห์ที่เรียกว่า "singas" ซึ่งจะส่งผ่านไปยังเครื่องปฏิกรณ์อื่น Singas รวมกับโคบอลต์เหล็กหรือตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งอื่น ๆ ในห้องที่สองเปลี่ยนส่วนผสมเป็นไฮโดรคาร์บอน เมื่อส่วนผสมนี้เย็นลงจะเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงเหลว
ถ่านหินสำหรับไฟฟ้า
ถ่านหินมักใช้ในการผลิตไฟฟ้า ถ่านหินที่เป็นของแข็งถูกบดเป็นผงและผสมกับอากาศร้อน จากนั้นนำไปเผาในเตาอบเพื่อให้น้ำร้อนกลายเป็นไอน้ำ ไอน้ำนี้ทำให้ใบพัดของกังหันหมุนเริ่มเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แม่เหล็กภายในสปริงทองแดงในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำให้การเปลี่ยนถ่านหินเป็นพลังงานไฟฟ้าเสร็จสมบูรณ์ ไอน้ำที่ "ใช้แล้ว" จะถูกจับในคอนเดนเซอร์ซึ่งจะกลับสู่วัฏจักรและยังคงถูกใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกากำลังดำเนินการเพื่อหาวิธีอื่นในการใช้ถ่านหินเป็นแก๊สเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าที่ปราศจากการปล่อยมลพิษ
