Вугільні електростанції довго вважалися головними забруднювачами через високі викиди вуглецю, золу та домішки. Нові фільтри допомагали, але не рятували ситуацію. Сьогодні ці станції відійшли на другий план. Китай, де вони все ще домінують, шукає вихід.
Китайські інженери розробили першу у світі вугільну станцію, яка не спалює паливо, але генерує електроенергію з нульовими атмосферними викидами. Проект очолив Се Хепін, член Академії наук Китаю та дослідник Університету Шеньчжень. Ідея існувала давно, але вважалася непрактичною. Команда подолала всі бар’єри, провівши успішні тести.
Традиційні станції проти новинки
На класичних заводах вугілля горить, нагріваючи воду до пари, яка крутить турбіну. У 2025 році вугілля забезпечувало 45% потужностей і 60% електроенергії в Китаї. Багато станцій — віком до 15 років. ККД сягає 40%, зазвичай 30–40%. З тонни вугілля (близько 6700 кВт⋅год енергії) виходить 2010–2580 кВт⋅год електрики.
Електрохімічне окислення: як це працює
Нова технологія використовує електрохімічні комірки, подібні до паливних елементів на водні. Вугілля окислюється без полум’я. На аноді вуглець реагує з киснем повітря, утворюючи CO2 і вивільняючи електрони для струму. На катоді кисень перетворюється на іони, що замикають цикл.
Хімічна енергія йде прямо в електрику, минаючи спалювання та турбіни. Це скорочує втрати й викиди. ККД комірки — до 80%, станції — близько 60%. CO2 виходить чистим, готовим до зберігання чи використання — для синтетичного палива чи підземного захоронення.
Вугілля подрібнюють до пилу менше 10 мікрон, сушать і очищують. Процеси забирають частину ККД, але дизайн уникає засмічень. Реакція йде при 600–900 °C: спочатку потрібне тепло, потім — самопідтримка. Залишки — механічне спрямування CO2.
ККД 55–60% реальний, 60–80% — мета. З тонни вугілля — на 50–100% більше електрики. Станцію можна будувати в шахтах на 1–2 км глибині, передаючи енергію кабелем. Це підвищить ефективність, посилить безпеку й дозволить використовувати запаси вугілля без шкоди атмосфері.