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Nettoyer le charbon sale
La ville en plein essor industrielle de Dongguan, dans le delta de la rivière des Perles, dans le sud-est de la Chine, pourrait bientôt accueillir l'une des centrales électriques les plus sophistiquées du pays, une qui utilise une technologie de gazéification du charbon non conventionnelle pour que le charbon le plus sale se comporte comme du gaz naturel propre. Ses développeurs, l'utilitaire basé à Atlanta Compagnie du Sud et société d'ingénierie basée à Houston KBR , a annoncé ce mois-ci l'accord de licence avec Dongguan Power and Chemical Company.
Charbon bon marché : Cette usine de démonstration à Wilsonville, AL, utilise un gazéifieur de transport pour transformer deux tonnes de charbon bon marché et de mauvaise qualité par heure en un gaz à combustion propre. Une usine basée sur une technologie similaire est prévue en Chine.
Dongguan Power prévoit de mettre en œuvre le programme de gazéification dans une centrale électrique au gaz naturel existante de 120 mégawatts, en la transformant en une centrale à cycle combiné de gazéification intégrée (IGCC) qui utilise du charbon de lignite bon marché et chargé d'humidité. La modernisation devrait être opérationnelle en 2011. Cela fournira à ses développeurs une démonstration pour déterminer si la technologie fonctionnera dans les grandes usines IGCC et s'il s'agit d'un processus approprié pour intégrer la technologie de capture et de stockage du carbone, selon John Thompson, directeur de la Coal Programme de transition pour le Groupe de travail sur la qualité de l'air , une société de conseil en environnement à but non lucratif basée à Boston. Ils veulent montrer que cela fonctionne, dit Thompson.
La conception de gazéification de Southern et KBR peut utiliser du charbon sale car, par rapport à d'autres réacteurs de gazéification, il utilise un processus relativement lent et à basse température. Les gazéificateurs conventionnels, tels que General Electric et Shell, reposent sur des températures d'environ 1 500 °C pour transformer le charbon finement broyé en un mélange combustible de monoxyde de carbone et d'hydrogène appelé gaz de synthèse. Malheureusement, de telles températures font fondre les cendres et autres contaminants minéraux dans le charbon, formant un laitier vitreux qui finit par ronger les carreaux de céramique qui protègent les parois en acier des réacteurs. Même les réacteurs utilisant du charbon de haute qualité doivent être mis hors service pour l'installation de nouvelles tuiles au moins tous les trois ans. Ils sont donc mal adaptés à des charbons de moindre qualité qui produiraient plusieurs fois plus de scories.
Le gazéificateur de Dongguan évitera ces problèmes en fonctionnant à seulement 925 ºC à 980 ºC, en dessous de la température de fusion des contaminants, explique Randall Rush, directeur général des systèmes de gazéification de Southern Company. Le charbon se gazéifie néanmoins complètement à ces températures plus basses car il passe deux fois plus de temps dans les procédés Southern et KBR.
La technologie est une adaptation du craquage catalytique fluidisé utilisé dans les raffineries depuis les années 1940, qui traite le pétrole en le transportant autour d'une boucle avec des particules de catalyseur solides. Dans le réacteur de gazéification, la charge entrante de charbon frais est transportée avec un flux en boucle de contaminants solides du charbon, principalement des cendres. La masse chaude élimine la majeure partie du contenu énergétique du charbon sous forme de gaz de synthèse. Les solides restants rejoignent simplement le flux.
Southern et KBR ont commencé à concevoir la technologie en 1988 et, avec le soutien du département américain de l'Énergie, ont démarré un réacteur de démonstration à Wilsonville, AL, en 1996, capable de gazéifier deux tonnes de charbon par heure. Il y a quatre ans, ils l'ont redessiné, incorporant ce qu'ils avaient appris à Wilsonville. Rush dit que le résultat sera une conception IGCC relativement fiable et abordable. En l'absence de scories, le revêtement céramique d'un réacteur devrait durer de 10 à 20 ans, explique Rush.
La technologie est attrayante pour Dongguan Power car elle peut utiliser du charbon moins cher et moins désirable. Les présentations de l'entreprise notent qu'un doublement des coûts de carburant entre 2004 et 2006 a éliminé la marge bénéficiaire de l'entreprise. Et tandis que Dongguan Power a initialement mis en service un réacteur de la Institut d'ingénierie thermophysique de l'Académie chinoise des sciences , qui a construit l'année dernière un gazéifieur de transport à l'échelle de démonstration, l'entreprise a maintenant opté pour la conception de KBR et Southern.
Dongguan parie que son usine IGCC deviendra une norme pour la Chine alors que le pays réprime les émissions, et il a déjà prévu une usine de 800 mégawatts. Les deux projets attendent l'approbation de la Commission nationale du développement et de la réforme de la Chine, qui contrôle les incitations financières nécessaires pour couvrir le coût plus élevé d'une centrale IGCC - environ le double du prix d'une centrale à charbon pulvérisé. L'agence n'a approuvé qu'un seul des douze projets IGCC proposés à ce jour - le projet GreenGen de 250 mégawatts en cours de construction à Tianjin.
Les IGCC pourraient décoller plus rapidement aux États-Unis grâce à un système de plafonnement et d'échange de carbone à l'étude par le Congrès. C'est-à-dire s'il passe et peut pousser les prix du carbone suffisamment haut . Southern Company filiale Mississippi Power Company a frappé un mur de protestation avec une proposition de construire un Centrale IGCC de 582 mégawatts dans le comté de Kemper, MS , avant ce signal de prix. La centrale de Mississippi Power capterait 65% de ses émissions de dioxyde de carbone, donnant à la centrale au lignite une empreinte carbone comparable à celle du gaz naturel. Cette promesse a valu au projet de 2,2 milliards de dollars 403 millions de dollars en subventions fédérales et en allégements fiscaux.
Thompson, du Clean Air Task Force, soutient que les projets Dongguan et Kemper doivent aller de l'avant car ils fournissent un moyen de contrôler les émissions de carbone du charbon. Il dit que les écologistes devraient reconnaître que l'utilisation du charbon dans le monde ne va pas disparaître de sitôt, ce qui rend la capture du carbone essentielle pour atteindre les très grandes réductions des émissions de gaz à effet de serre nécessaires dans les décennies à venir pour minimiser les impacts écologiques du changement climatique mondial.
Si les nouvelles technologies pour maîtriser les émissions de CO2 du charbon ne sont pas déployées à grande échelle bientôt, tout ce que le mouvement environnemental a cherché à réaliser au cours du siècle dernier passe par la fenêtre, dit Thompson. Si CCS n'est pas largement déployé, c'est fini.