Ученые из Китая представили новую концепцию использования угля, которая может изменить представление о традиционном сжигании угля в угольной электростанции. Исследовательская группа под руководством Се Хэпина из Китайской академии наук и Шэньчжэньского университета разработала ZC-DCFC — топливный элемент, в котором уголь не сжигается, а напрямую преобразуется в электричество.
Перед использованием уголь проходит подготовку: его измельчают, сушат, очищают и обрабатывают поверхность для повышения реакционной способности. Затем топливо подают в анодную камеру, а кислород — на катодную сторону. Внутри ячейки уголь окисляется через оксидную мембрану, и электроэнергия появляется сразу, без привычной цепочки «сгорание — нагрев воды — пар — турбина». Именно это, по словам разработчиков, позволяет обойти ключевые потери, ограничивающие эффективность обычных угольных электростанций.
Еще одна важная особенность системы — улавливание углекислого газа прямо на выходе анода. Далее CO2 можно либо переработать в полезное химическое сырье (например, синтез-газ), либо стабилизировать в безопасной форме (в виде бикарбоната натрия). Авторы работы утверждают, что новая версия топливного элемента стала более устойчивой, мощной и пригодной для масштабирования.
Отдельно исследователи рассматривают применение технологии для глубоких угольных пластов на глубине около 2 км. В таком сценарии уголь не придется добывать и поднимать на поверхность — его можно будет преобразовывать в электричество прямо в шахте, передавая наружу только энергию. Пока речь идет о научной разработке, но сама идея показывает, что угольная энергетика может получить совершенно новый технологический формат.