China ontwikkelt 'kolenbatterijen' om elektriciteit op te wekken met nul CO₂-uitstoot.

Deze technologie, bekend als emissievrije directe brandstofkolen (ZC-DCFC), werd ontwikkeld door een onderzoeksteam onder leiding van Xie Heping, lid van de Chinese Academie van Wetenschappen aan de Universiteit van Shenzhen.

In plaats van steenkool te verbranden om warmte op te wekken zoals traditionele energiecentrales, gebruikt dit systeem een elektrochemisch oxidatieproces om steenkool rechtstreeks om te zetten in elektriciteit.

Tijdens dit proces wordt steenkool fijn gemalen, gedroogd en voorbehandeld voordat het in de anode van de batterij wordt gevoerd. Zuurstof wordt aan de kathode toegevoerd, waar een reactie plaatsvindt die elektriciteit opwekt via de oxidefilm, zonder dat een turbine of tussenliggende stoomcyclus nodig is.

Het CO₂-gas dat aan de anode wordt geproduceerd, is van hoge zuiverheid en wordt direct in het systeem opgevangen en omgezet in chemische producten zoals synthesegas of gemineraliseerd tot verbindingen zoals natriumbicarbonaat, waardoor het hele proces aanzienlijk schoner wordt.

In tegenstelling tot traditionele kolencentrales, die beperkt worden door het thermisch rendement volgens de Carnot-cyclus, elimineert de nieuwe technologie verbrandingsverliezen, waardoor een hoger theoretisch rendement mogelijk is.

Sinds 2018 heeft het onderzoeksteam de technologie in meerdere fasen verfijnd en daarbij aandacht besteed aan kwesties met betrekking tot materialen, duurzaamheid en continu bedrijf. De nieuwe versie heeft de vermogensdichtheid, stabiliteit en schaalbaarheid van het systeem aanzienlijk verbeterd.

Opvallend is dat deze technologie direct kan worden toegepast op kolenlagen tot wel 2 km diep onder de grond, waardoor ter plaatse kolen kunnen worden omgezet in elektriciteit in plaats van dat ze moeten worden gedolven en naar de oppervlakte getransporteerd. Dit leidt tot lagere kosten en minder druk op de grondstoffen.

Het project maakt momenteel deel uit van China's nationale wetenschaps- en technologieprogramma voor diepzeeonderzoek, dat in 2025 van start gaat met als doel het systeem aan te passen aan omgevingen met hoge temperaturen en hoge drukken.

Het onderzoek wordt gezien als een lijn met China's doelstelling om in 2060 CO2-neutraal te zijn. Experts zijn echter van mening dat het nog lang zal duren voordat deze technologie commercieel beschikbaar is.

Volgens senior engineer Wei Zhijiang van HBIS Group Xuansteel is kolenenergie nog steeds goed voor een groot deel van het Chinese energiesysteem, en hebben de bestaande centrales een lange levensduur, waardoor volledige vervanging op korte termijn onwaarschijnlijk is.

Bron: https://congluan.vn/trung-quoc-phat-trien-pin-than-tao-dien-khong-phat-thai-co-10339586.html