Угольные электростанции долгое время считались главными загрязнителями из-за высоких выбросов углерода, золы и примесей. Новые фильтры помогали, но не спасали ситуацию. Сегодня эти станции отошли на второй план. Китай, где они всё ещё доминируют, ищет выход.
Китайские инженеры разработали первую в мире угольную станцию, которая не сжигает топливо, но генерирует электроэнергию с нулевыми атмосферными выбросами. Проект возглавил Се Хэпин, член Академии наук Китая и исследователь Университета Шэньчжэня. Идея существовала давно, но считалась непрактичной. Команда преодолела все барьеры, проведя успешные тесты.
Традиционные станции против новинки
На классических заводах уголь горит, нагревая воду до пара, который крутит турбину. В 2025 году уголь обеспечивал 45% мощностей и 60% электроэнергии в Китае. Многие станции — возрастом до 15 лет. КПД достигает 40%, обычно 30–40%. Из тонны угля (около 6700 кВт⋅ч энергии) выходит 2010–2580 кВт⋅ч электричества.
Электрохимическое окисление: как это работает
Новая технология использует электрохимические элементы, подобные топливным элементам на водороде. Уголь окисляется без пламени. На аноде углерод реагирует с кислородом воздуха, образуя CO2 и высвобождая электроны для тока. На катоде кислород превращается в ионы, замыкающие цикл.
Химическая энергия идёт прямо в электричество, минуя сжигание и турбины. Это сокращает потери и выбросы. КПД элемента — до 80%, станции — около 60%. CO2 выходит чистым, готовым к хранению или использованию — для синтетического топлива или подземного захоронения.
Уголь измельчают до пыли менее 10 микрон, сушат и очищают. Процессы забирают часть КПД, но дизайн избегает засоров. Реакция идёт при 600–900 °C: сначала нужно тепло, потом — самоподдержка. Остатки — механическое направление CO2.
КПД 55–60% реальный, 60–80% — цель. Из тонны угля — на 50–100% больше электричества. Станцию можно строить в шахтах на глубине 1–2 км, передавая энергию кабелем. Это повысит эффективность, усилит безопасность и позволит использовать запасы угля без вреда атмосфере.