¿Cuáles son las ventajas y desventajas de utilizar combustibles como el carbón?
1 Ventajas
1.1 La tecnología de gasificación subterránea del carbón tiene buenos beneficios ambientales.
Las cenizas generadas por la gasificación subterránea del carbón se dejan bajo tierra y la tecnología de llenado se utiliza para reducir en gran medida el asentamiento superficial y no se descarga materia sólida. Por lo tanto, la gasificación subterránea del carbón reduce el área de almacenamiento de desechos y cenizas volantes y reduce el daño al medio ambiente terrestre, lo que no tiene comparación con otras tecnologías limpias del carbón. El gas de gasificación subterránea se puede purificar de forma centralizada para eliminar sustancias nocivas como el alquitrán, el azufre y el polvo, eliminar la contaminación por SOx y óxido de nitrógeno y reducir significativamente otros contaminantes como el mercurio, las partículas y las sustancias que contienen azufre.
En comparación con la minería de carbón tradicional y la quema de suelos, la UCG puede reducir las emisiones de dióxido de carbono y facilitar la captura y el almacenamiento de carbono. Una vez que el CO se convierte en el suelo, el CO2 se separa y almacena o se utiliza para otros fines mediante tecnología de separación para obtener gas limpio. Por tanto, la tecnología de gasificación subterránea es beneficiosa para resolver el problema de la contaminación del aire.
El contenido de H2 en el gas de gasificación subterráneo es superior al 40% y se puede obtener H2 de diversa pureza después de la separación. El H2 es la fuente de energía limpia más ideal para la humanidad en la actualidad. Se almacena y transporta bien. No es sólo un combustible de alta energía sino también un portador de energía intermedio. Es flexible, fácil de usar, limpio e higiénico, y forma un ciclo natural agua-hidrógeno-agua en la naturaleza. Por tanto, la energía del hidrógeno es una fuente de energía renovable que satisface las necesidades del desarrollo humano sostenible.
1.2 La tecnología de gasificación subterránea del carbón mejora la utilización del recurso carbón.
La tecnología de gasificación subterránea del carbón puede mejorar enormemente la tasa de recuperación de recursos. La gasificación del carbón subterráneo antes de la extracción del metano del lecho de carbón puede recuperar más del 75% del poder calorífico del carbón, y después de la extracción del metano del lecho de carbón, la gasificación del carbón subterránea puede recuperar el 70% del poder calorífico del carbón. Además, el carbón enterrado, el carbón de esquina, las prensas de carbón "tres debajo" (debajo de ríos, puentes, edificios), los pilares protectores de carbón dejados por las minas que han sido abandonadas o están a punto de ser abandonadas y las regulaciones nacionales de protección ambiental que son difíciles de cumplir. minar utilizando técnicas tradicionales. Carbón con alto contenido de azufre, alto contenido de cenizas y baja calidad que está permitido extraer.
El carbón es la industria básica para el desarrollo de la economía nacional de China. Sin embargo, debido a las limitaciones de la tecnología minera subterránea tradicional, con el aumento gradual de la intensidad minera, un gran número de minas han sido desguazadas o pronto lo serán. Según las estadísticas, hubo 297 minas abandonadas entre 1953 y 1989, y 244 lo serán entre 1990 y 2020. Hasta ahora, las reservas de recursos residuales han superado los 30 mil millones de toneladas, que generalmente son extraídas por trabajadores subterráneos (en correspondencia con la minería a cielo abierto, el carbón extraído por trabajadores subterráneos sólo representa las reservas de recursos de carbón). El desarrollo y aplicación de la tecnología de gasificación subterránea del carbón proporciona una forma de utilizar eficazmente estos recursos. Utilizando la tecnología de gasificación subterránea del carbón, se puede utilizar alrededor del 50% de los recursos de carbón residual de mi país. La tecnología de gasificación de carbón subterránea también se puede utilizar para extraer vetas de carbón delgadas, vetas de carbón profundas, vetas de carbón "tres inferiores", vetas de carbón con alto contenido de azufre, alto contenido de cenizas, vetas de carbón con alto contenido de gas y vetas de carbón de lecho marino poco profundas que son difíciles de extraer para los mineros o tienen mala economía y seguridad. Por lo tanto, la gasificación subterránea puede mejorar en gran medida la tasa de utilización de los recursos de carbón.
1.3 Buena seguridad.
La tecnología de gasificación subterránea del carbón permite la producción de gas subterráneo sin personal ni equipos y es segura y puede evitar accidentes como colapsos, filtraciones de agua y explosiones de gas en la minería del carbón tradicional.
1.4 Baja inversión y buenos beneficios económicos.
La inversión en estaciones subterráneas de gasificación de carbón es 2,5 veces menor que la de minas y construcción de minas. En comparación con la gasificación subterránea, la inversión se reduce significativamente.
1.5 Alta productividad laboral
La productividad laboral es equivalente a la minería de carbón a cielo abierto y 4 veces la de la minería de carbón a cielo abierto. El costo del producto es equivalente a la minería de carbón a cielo abierto y. significativamente más bajo que el de la minería del carbón.
1.6 Elimina el transporte, carga y descarga de carbón.
Por lo tanto, no hay pérdida de combustible ni emisiones de polvo de carbón durante el transporte, y también se reducen los costos correspondientes.
2. Deficiencias existentes
En el camino hacia la industrialización a gran escala y la promoción de la gasificación subterránea del carbón, todavía existen muchos desafíos que requieren una gran inversión en I+D para superarlos. Aunque la gasificación subterránea del carbón tiene muchas ventajas, la tecnología aún es imperfecta y tiene muchas limitaciones:
① Puede provocar importantes impactos ambientales: contaminación de las aguas subterráneas y hundimiento del suelo. Con base en el conocimiento actual, se puede implementar una estructura para evitar o reducir este riesgo.
(2) Para muchos recursos de carbón, la gasificación subterránea del carbón es técnicamente factible, pero puede haber muchas restricciones sobre los depósitos minerales adecuados para la gasificación subterránea del carbón debido a que la dirección y las características hidrológicas de algunos depósitos minerales pueden aumentar. riesgos ambientales a niveles inaceptables.
③El control de la gasificación del carbón subterráneo no puede alcanzar el nivel de la gasificación del carbón superficial. Muchas variables del proceso, como la tasa de inyección de agua, la distribución de reactivos en la zona de gasificación y las tasas de crecimiento de la cavidad, solo pueden estimarse midiendo la temperatura y la masa y cantidad del gas producto.
(4) Existe una considerable incertidumbre económica antes de que se establezca y funcione un número adecuado de centrales eléctricas basadas en la gasificación subterránea de carbón.
⑤ La gasificación de carbón subterráneo es esencialmente un proceso inestable, por lo que el caudal y el poder calorífico del gas producto cambiarán con el tiempo y la composición del gas producto es inestable.