Processo di estrazione di idrogeno da carbone

Processo di estrazione di idrogeno da carbone

Maggior parte dell'idrogeno è prodotto da gas metano. Un altro modo per produrre idrogeno, tuttavia, sarebbe tramite gassificazione del carbone, che a volte è stato sostenuto come parte della tecnologia di "carbone pulito". Gassificazione del carbone offre anche la possibilità di produrre combustibili liquidi come benzina e diesel attraverso sintesi di Fischer-Tropsch. Questo approccio, tuttavia, rimane discutibile a causa le emissioni di biossido di carbonio associate a questo processo.

Gassificazione

Primo, polverizzato carbone soffia nel gassificatore insieme con ossigeno e vapore. Temperature e pressioni elevate conducono alla combustione. La quantità di ossigeno fornito, tuttavia, è insufficiente per una combustione completa. Ordinariamente la combustione del carbone sarebbe resa acqua e anidride carbonica, ma senza ossigeno a sufficienza, i prodotti principali sono il monossido di carbonio e idrogeno. Questi due gas formano una miscela chiamata syngas, che può essere utilizzato sia per produrre combustibili liquidi attraverso sintesi di Fischer-Tropsch o bruciato come combustibile di per sé.

Pulizia

Carbone contiene anche altri componenti e le impurità che devono essere rimossi dal syngas. Alcune di queste impurità rimangono nel gassificatore; gli altri sono spente come cenere volatile. Nelle prossime fasi del processo, ceneri volanti e solidi vengono rimossi dai filtri antiparticolati e scambiatori di calore raffreddare il syngas fino a temperatura ambiente. Passando il syngas attraverso un letto di carbone cattura e rimuove la maggior parte del mercurio che contiene, e gas di ammoniaca può essere spogliato.

Zolfo

Le impurità di zolfo sotto forma di solfuro di idrogeno o solfuro di carbonile sono un'altra importante considerazione. Queste impurità vengono rimosse dal syngas convertendoli in zolfo elementare e/o acido solforico, entrambi i quali sono utili nella loro propria destra. A questo punto, l'idrogeno può essere separato dal syngas, lasciandosi alle spalle di monossido di carbonio, o il syngas può essere bruciato per produrre energia elettrica (tipicamente in sistemi di cosiddetto gassificazione integrata a ciclo combinato).

Considerazioni

L'idrogeno prodotto da gassificazione del carbone potrebbe essere utilizzato per celle a combustibile; Queste unità emettono vapore acqueo come loro sottoprodotto solo rifiuto. Gassificazione del carbone offre anche altri vantaggi. Combustione del carbone nelle centrali elettriche emette ossidi di zolfo (SOx) e ossidi di azoto (NOx), entrambi i quali possono contribuire a piogge acide, mentre carbone gassificazione offre la possibilità di controllare le emissioni di questi gas indesiderati. I critici fanno notare, tuttavia, che la gassificazione del carbone si basa su combustibili fossili piuttosto che le energie rinnovabili. Se utilizzato senza sequestro del carbonio, ha anche il potenziale per contribuire grandi quantità di emissioni di CO2, un'altra considerazione importante.