«Чистый» уголь

Можно ли сказать, что энергетические рынки возвращаются к углю? В некотором смысле они никогда от него и не отказывались: в Соединенных Штатах, к примеру, из угля вырабатывается половина всей электроэнергии. Однако с 1950-х годов уголь в энергетике стал постепенно уступать место природному газу и другим видам топлива. В значительной степени это связано с вредом, который угольные электростанции наносят окружающей среде, и недовольством тех, кто вынужден жить с ними по соседству.

Но в наши дни (и как раз вовремя) появились технологии, помогающие избавиться от вредных последствий использования этого топлива. В результате резкого роста энергопотребления в Индии и Китае актуальность приобретают системы очистки, которые в краткосрочной перспективе могут способствовать снижению ущерба от электроэнергетики. Но пока защитники окружающей среды пропагандируют возобновляемые источники энергии, угольных электростанций проектируется больше, чем когда бы то ни было. И поскольку запасы угля на планете велики, чистые технологии его использования интересуют очень многих людей — начиная от частных инвесторов и кончая чиновниками, от которых зависит распределение государственных субсидий.

Технические подробности. На базе современных технологий разрабатываются как относительно простые средства борьбы с вредными выбросами (например, усовершенствованные газопромыватели), так и очень сложные — системы газификации угля.

Строительство электростанции комбинированного цикла с внутрицикловой газификацией угля обходится примерно на 20% дороже, чем строительство обычной электростанции, однако производительность ее намного выше, а объемы вредных выбросов — значительно ниже.

Наиболее эффективная экологически чистая технология использования угля — топливные элементы на твердых оксидах (SOFC). Топливные элементы превращают энергию угля в электричество посредством химических реакций, а не процесса горения. «Мы убеждены, что можно значительно повысить производительность современных угольных электростанций и при этом избавиться от выбросов в атмосферу двуокиси углерода и других вредных веществ», — говорит сотрудник Национальной лаборатории в Лос-Аламосе Ханс Зиок. Однако для разработки практически применимых методов абсорбции двуокиси углерода предстоит еще немало исследований.

Почему это важно. «Впервые возникает глобальный конкурентный рынок природного топлива», — объясняет партнер Лос-Анджелесского инвестиционного фонда U.S. Renewables Group Тони Лент. Как и на всех рынках энергоресурсов, спрос на уголь в каждой стране определяется издержками, в том числе связанными с местным законодательством. Высокие издержки при использовании нефти, природного газа, геотермальной энергии и возобновляемых источников (энергии ветра и солнца) делают чистые технологии выработки электричества из угля «привлекательными для инвесторов», убежден Лент.

Развитие экологически чистых угольных технологий очень важно для обеспечения национальной безопасности. Специалисты считают, что мировых запасов угля должно хватить более чем на 200 лет. «По запасам угля США — такой же чемпион мира, как Саудовская Аравия — по запасам нефти. Вслед за Америкой идут Россия, Китай, Индия и Австралия», — говорит Аарон Мэнделл, технический директор компании, занимающейся внедрением экологически чистых технологий использования угля (Кембридж, штат Массачусетс). Страны, озабоченные растущим геополитическим влиянием ближневосточных государств с их богатейшими запасами нефти, стараются активнее применять уголь. Американское правительство инвестирует более $2 млрд в чистые технологии выработки электроэнергии из этого полезного ископаемого, Китай считается мировым лидером в области газификации угля.

Кто этим занимается. Энергетические компании по всему миру уже вкладывают значительные средства в развитие технологий экологически безопасного использования угля. Среди лидеров — General Electric, которая недавно приобрела подразделение Chevron Texaco, занимающееся внедрением технологий внутрицикловой газификации угля, ConocoPhilips и хьюстонская Global Energy. Крупные исследования ведутся в лабораториях Канады, США, Китая и Индии. В США над этими проблемами работают Лос-Аламосская лаборатория и лаборатория Лоренса Ливермора, университет Северной Дакоты, университет штата Пенсильвания и Кентуккийский университет.