educație

Centrale electrice pe cărbune sunt un tip de centrală electrică care utilizează arderea cărbunelui pentru a genera electricitate. Utilizarea lor asigură aproximativ 40% din electricitatea lumii și sunt utilizate în principal în țările în curs de dezvoltare. [2] Țări precum Africa de Sud folosesc cărbune pentru 94% din electricitatea lor, iar China și India utilizează cărbune pentru 70-75% din necesarul lor de energie electrică, totuși Cantitate de cărbune China folosește pitici majoritatea celorlalte țări (vezi vizualizarea datelor de mai jos). [3] Utilizarea cărbunelui oferă acces la electricitate celor care anterior nu o aveau, ceea ce ajută la creșterea calității vieții și la reducerea sărăciei în acele regiuni, cu toate acestea produce cantități mari de poluanți diferiți, ceea ce reduce calitatea aerului și contribuie la schimbarea climei.

Cuprins

  • 1 Arderea unor cantități uriașe de cărbune
  • 2 Impacturi asupra mediului
    • 2.1 Poluarea aerului
    • 2.2 Utilizarea/poluarea apei
  • 3 Generarea mondială de electricitate: cărbune
  • 4 Referințe

Arde cantități uriașe de cărbune

Plantele de cărbune necesită cantități enorme de cărbune. Șocant: o uzină de cărbune de 1000 MWe folosește 9000 de tone de cărbune pe zi, echivalentul unei încărcături întregi de tren (90 de vagoane cu 100 de tone în fiecare!). [4] Cantitatea de cărbune utilizată pe parcursul unui an întreg ar necesita apoi 365 de trenuri, iar dacă fiecare are o lungime de 3 km, atunci un singur tren care transportă tot acest cărbune ar trebui să aibă o lungime de aproximativ 1100 km; aproximativ aceeași distanță cu conducerea de la Calgary AB la Victoria BC. Dacă acest tren ar trece pe lângă casa ta cu 40 de kilometri pe oră, ar dura mai mult de o zi a trece!

Conversia acestui cărbune în scopul final al energiei electrice este un proces cu mai multe fațete: [6]

  1. Cărbunele trebuie să fie descărcat din tren. Modalitățile tradiționale de a face acest lucru necesită utilizarea macaralelor care ridică cărbunele de pe mașini, cu toate acestea, uzinele mai noi au podeaua de sub căile ferate, permițând căderea cărbunelui în izolația subterană. Pentru a face acest lucru, nici măcar nu este nevoie ca trenul să se oprească! [7] Pentru un videoclip cu acest lucru vă rugăm să consultați aici. Multe centrale de cărbune sunt gura minei, ceea ce înseamnă că planta a fost pusă acolo unde se află mina de cărbune, deci cărbunele nu trebuie transportat cu trenul.
  2. Odată descărcat, cărbunele este atunci pulverizat într-o pulbere fină de un polizor mare. Acest lucru asigură arderea aproape completă a cărbunelui pentru a maximiza căldura degajată și pentru a minimiza poluanții.
  3. Cărbunele pulverizat este atunci intrarea într-un cazan, unde are loc arderea și cărbunele furnizează căldură centralei electrice. Această căldură este transferată la conductele care conțin apă cu presiune ridicată, care fierbe la abur.
  4. Aburul atunci călătorește printr-o turbină, determinându-l să se rotească extrem de rapid, care la rândul său învârte un generator, producând electricitate. Electricitatea poate fi apoi introdusă în rețeaua electrică pentru a fi utilizată de societate.

Centralele electrice pe cărbune urmează ciclul Rankine pentru a finaliza acest proces. Deoarece necesită multă apă pentru a circula în acest ciclu, centralele cu cărbune trebuie să fie amplasate lângă un corp de apă. Procesul centralelor pe cărbune poate fi văzut mai jos în Figura 3.

Impactul asupra mediului

Centralele electrice pe cărbune au multe efecte asociate asupra mediului asupra ecosistemului local.

Poluarea aerului

Arderea cărbunelui eliberează mulți poluanți - oxizi de azot (NOx) și sulf (SOx) - și particule. De asemenea, emit gaze cu efect de seră, cum ar fi dioxidul de carbon (CO2) și metanul (CH4), despre care se știe că contribuie la încălzirea globală și la schimbările climatice. Pentru a ajuta la stoparea emisiilor acestora, centralele electrice necesită tehnologie pentru a reduce producția acestor molecule dăunătoare. [9]

Utilizarea apei/poluarea

Sunt deseori necesare cantități mari de apă pentru a elimina impuritățile din cărbune, [10] în acest proces este cunoscut sub numele de spălarea cărbunelui. De exemplu, în China, aproximativ o cincime din apa utilizată în industria cărbunelui este utilizată pentru acest proces. [11] Acest proces ajută la reducerea poluării aerului, deoarece elimină aproximativ 50% din conținutul de cenușă din cărbune. Acest lucru are ca rezultat producerea mai puțin dioxid de sulf (SOx), împreună cu mai puțin dioxid de carbon (CO2) datorită eficienței termice mai mari. [9]

Atunci când centralele electrice elimină apa din mediu, peștii și alte vieți acvatice pot fi afectate, împreună cu animalele care se bazează pe aceste surse. [10] De asemenea, poluanții se acumulează în apa pe care o folosesc centralele electrice, deci dacă această apă este deversată înapoi în mediu, aceasta poate dăuna sălbaticului de acolo. [10]

Descărcarea apei din centralele electrice și spălarea cărbunelui necesită monitorizare și reglare. Pentru mai multe informații, vizitați Agenția SUA pentru Protecția Mediului (EPA).

Generarea mondială de electricitate: cărbune

Harta de mai jos arată din ce energie primară diferite țări obțin energia din care să genereze electricitatea. Cărbunele este văzut în gri. Faceți clic pe regiune pentru a mări un grup de țări, apoi faceți clic pe țară pentru a vedea de unde provine energia electrică. Unele țări notabile includ China, India, SUA, Rusia, Canada și Franța.

Referințe

  1. ↑ Wikimedia Commons [Online], disponibil: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Ferrybridge_%27C%27_Power_Station_-_geograph.org.uk_-_35089.jpg
  2. ↑ Asociația Mondială a Cărbunelui. (10 iunie 2015). Cărbune și electricitate [Pe net]. Disponibil: http://www.worldcoal.org/coal/uses-of-coal/coal-electricity/
  3. ↑ Sursa datelor: IEA (2014), „Bilanțurile energetice mondiale”, Statisticile și balanțele energetice mondiale ale AIE (baza de date). DOI: http://dx.doi.org.ezproxy.lib.ucalgary.ca/10.1787/data-00512-en (Accesat în februarie 2015)
  4. ↑ R. A. Hinrichs și M. Kleinbach, „Electricitate: circuite + supraconductori”, în Energia: utilizarea sa și mediul înconjurător, A 4-a ed. Toronto, Ont. Canada: Thomson Brooks/Cole, 2006, cap.10, sec.A, pp.320
  5. ↑ Callum Black pe geografie. (23 iunie 2015). Tren cu cărbune [Online], disponibil: http://www.geograph.org.uk/photo/450234
  6. ↑ R. A. Hinrichs și M. Kleinbach, „Electromagnetismul și generația de electricitate”, în Energia: utilizarea sa și mediul înconjurător, A 4-a ed. Toronto, Ont. Canada: Thomson Brooks/Cole, 2006, cap.11, sec.D, pp.376-377
  7. ↑ Descoperire prin utilizator: Largest Dams, Centrală electrică cu cărbune - Anglia [Video online], disponibil: https://www.youtube.com/watch?v=rEJKiUYjW1E
  8. ↑ Wikimedia Commons [Online]. Disponibil: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Coal_fired_power_plant_diagram.svg/1280px-Coal_fired_power_plant_diagram.svg.png
  9. ↑ 9.09.1 ​​Asociația Mondială a Cărbunelui. (10 iunie 2015). Utilizarea cărbunelui și mediul înconjurător [Pe net]. Disponibil: http://www.worldcoal.org/coal-the-environment/coal-use-the-environment/
  10. ↑ 10.010.110.2 Energie curată EPA. (10 iunie 2015). Cărbune [Pe net]. Disponibil: http://www.epa.gov/cleanenergy/energy-and-you/affect/coal.html
  11. ↑ IEA. (22 iunie 2015). De ce majoritatea cărbunelui evită o baie [Online], disponibil: http://www.iea.org/ieaenergy/issue6/why-most-coal-avoids-a-bath.html

Autori și editori

Jordan Hanania, James Jenden, Kailyn Stenhouse, Jason Donev
Ultima actualizare: 24 februarie 2019
Obțineți citație