Светът все още не е усвоил водородните горивни клетки, но китайските учени вече са отишли по-далеч и са създали горивни клетки, работещи с въглища. Те са заредени с въглищен прах и тпроизвежда електричество. Всичко това без традиционно горене, дим или сажди.
Но най-удивителното е, че тази технология позволява въглищата да се преобразуват в електричество директно в подземни образувания, без да се изваждат на повърхността. Дори най-нерентабилните находища могат да бъдат преобразувани в електричество.
Това е клетката ZC-DCFC – горивна клетка с директно окисление на въглища с нулеви въглеродни емисии. Технологията е разработена от екип, ръководен от академик Сие Хепинг от университета в Шънджън.
Струва си да се подчертае: системата генерира електричество директно от въглища без горене, което коренно я отличава от традиционните въглищни електроцентрали. Разработката продължава от 2018 г. и е част от националния мегапроект за дълбоко геоложко проучване.
Новата горивна клетка работи на принципа на електрохимичното окисление. Въглищата предварително се натрошават, изсушават, почистват и обработват повърхностно, след което се подават в анодна камера. Към катода се подава кислород.
Вътре в анодната камера финият въглищен прах претърпява електрохимично окисление – кислородните йони навлизат през оксидната мембрана, което води до директно генериране на електричество – без междинен парен цикъл с помощта на механични турбини, както е типично при въглищните електроцентрали.
Високо концентрираният въглероден диоксид, произведен по време на химични реакции, се улавя незабавно и в присъствието на катализатори се превръща в полезни химични продукти като синтетично гориво или натриев карбонат. По този начин технологията напълно елиминира емисиите на въглероден диоксид в атмосферата.
Основното предимство на ZC-DCFC е преодоляването на ограничението на цикъла на Карно, което държи ефективността на конвенционалните въглищни електроцентрали по-малко от 40%. Новата клетка предлага значително по-висока теоретична ефективност, работи безшумно и елиминира необходимостта от парни турбини.
Освен това технологията може да се прилага директно върху дълбоки въглищни пластове (до 2 км дълбочина), което позволява производство на електроенергия на място без скъпоструващото добиване и транспортиране на въглища до повърхността.
Въпреки изключителните си перспективи, технологията в момента е в етап на лабораторни тестове. Експертите смятат, че е малко вероятно нейното търговско приложение и конкурентоспособност да станат факт по-рано от 2045 г.
В момента въглищата все още представляват приблизително 60% от производството на електроенергия в Китай чрез конвенционално горене. Въпреки това разработката се разглежда като важна стъпка към въглеродния неутралитет на страната до 2060 г. и като начин за рационално използване на дълбоките въглищни находища.
