В действительности уголь является наиболее насыщенным углеродом ископаемым топливом. Его сжигание на электростанциях приводит к образованию в два раза большего количества СО2 (в расчете на киловатт-час электроэнергии), чем при сжигании природного газа. Однако страны, обладающие скудными запасами нефти и природного газа, такие как Китай, вынуждены сжигать уголь, чтобы удовлетворить все возрастающую потребность в энергии своей развивающейся экономики.Чтобы снизить вредное воздействие угля на окружающую среду, многие страны заняты поиском более эффективных и чистых способов преобразования угля в необходимую энергию. Один из таких способов – газификация угля. В результате газификации угля образуется синтез-газ – смесь оксида углерода и водорода, который может применяться в газовых турбинах для выработки электроэнергии или использоваться в качестве доступного сырья для производства удобрений или химикатов.
Выработка электроэнергии на основе процесса газификации угля обходится дороже, чем строительство обычной электростанции, однако экологические выгоды очевидны: синтез-газ можно очистить от серы, большинства токсичных окисей азота, тяжелых металлов и частиц, что гораздо труднее осуществить в дымовых трубах, когда уголь сжигают на обычных электростанциях. Количество отходов при этом незначительно: серу можно использовать в промышленных процессах, а минеральный остаток, который плавится и выпадает на дно газификатора в качестве шлака, можно применять при строительстве дорог. Более того, правительственные круги сейчас обсуждают политику и торговые рамки, обеспечивающие контрольвыброса СО2 на электростанциях, и здесь газификация угля может стать хорошим техническим решением. Она использует энергию более эффективно, чем обычная электростанция со сжиганием угля, и выбрасывает меньше СО2 на то же количество произведенной электроэнергии. Газификация угля открывает также возможность более дешевого и простого способа улавливания СО2, который можно отводить по трубопроводам в подземное хранилище или закачивать в истощающиеся нефтяные пласты с целью повышения нефтеотдачи. Удаление СО2 из синтез-газа до его сжигания, когда концентрация СО2 высока и газы находятся под большим давлением, оказывается проще и требует меньших затрат, чем улавливание его в дымовых трубах, где давление ниже и он находится в смеси с другими отработанными газами.
Целый ряд компаний разработали и предлагают на рынке технологию газификацииугля – в их числе «Шелл», «General Electric», «Siemens» и «Mitsubishi», однако технологические процессы при этом отличаются. Например, «General Electric» использует водную суспензию для подачи угля в газификатор. В технологии «Шелл» используется сжатый азот для подачи в газификатор плотного потока распыленного угля, где он смешивается с паром и кислородом при температуре 1400 - 1600 градусов Цельсия (2552 - 2912 градусов по Фаренгейту).
Высокие затраты все еще являются препятствием на пути широкого распространения процесса газификации угля для выработки электроэнергии. Типичное предприятие по газификации угля примерно на 10%-20% дороже в строительстве и эксплуатации при пересчете на единицу произведенной электроэнергии. Продолжаются исследования по поиску и разработке более качественной и рентабельной технологии. Согласно данным IEA, затраты скорее всего будут снижаться по мере расширения применения процесса газификации угля. Страны, подобные Китаю, должны сопоставить размер дополнительных расходов, связанных с газификацией угля, и пользу применения данного процесса для сохранения окружающей среды и, исходя из этого, делать вывод, можно ли подождать снижения расходов, прежде чем внедрять технологии газификации угля для производства электроэнергии. По словам Мартина Соломона, старшего советника по стратегии отделения «Шелл» по производству «чистой» электроэнергии из угля, «Китай стремится к очистке производства электроэнергии из угля вблизи больших городов, где имеются наилучшие возможности для использования технологии газификации».
