2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC THẾ GIỚ
2.1.1. Than đá nguồn năng lượng có khả năng kế thừa dầu mỏ trong thế kỉ
T 30 n m tr l i ây, l ng than á c s d ng luôn t ng t l thu n v i m c ng n ng l ng tiêu th trên th gi i, t c kho ng 3%/n m. L ng than á khai thác hàng n m lên t i t 2 n 5 t t n. Kh i l ng than á này thông qua các nhà máy nhi t n cung c p 1/4 nhu c u v n ng l ng c b n và 40% nhu c u v n cho toàn th gi i.
N n kinh t Trung Qu c ph thu c nhi u vào ngu n n ng l ng này: 75% ngu n i n c a Trung Qu c là t than á. M i tu n t n c này l i có có trung bình m t nhà máy nhi t n m i c xây d ng. n c ng không ng ng trang b cho mình ngu n n ng l ng than á và có k ho ch th c hi n các d án t m c y tham v ng: xây d ng nhà máy nhi t n than á l n nh t th gi i v i công su t 12 GW (t ng
ng v i 3 lò ph n ng h t nhân c a Pháp) v i t ng v n u t vào kho ng 8,5 t Euro.
Than á không ch là ngu n n ng l ng c a các n c nghèo. ng v trí th hai ngay sau Trung Qu c v khai thác và s d ng than á là M v i h n 100.000 công nhân làm vi c trong h n 2.000 h m m , m i n m khai thác c g n m t t t n than á. H n m t n a ngu n i n M i t than á. Nh t B n, Australia c ng là các n c tiêu th m t l ng l n than á. Ngay c Châu Âu c ng không n m ngoài nh h ng c a lo i n ng l ng này. c là n c tiêu th than á nhi u th 10 trên th gi i, trên ó còn ph i k n B ào Nha ( ng th 7) và Nga ( ng th 6).
N u gi m c khai thác nh hi n nay thì ít nh t l ng than á còn dùng cho toàn th gi i trong vòng 150-170 n m n a. N u tính c nh ng m than ch a phát hi n và nh ng m than ang b b hoang hi n nay (ch ng h n nh các m than Pháp) thì th gi i có th l ng than á cung c p n ng l ng cho 2 th k t i.
Tuy nhiên, than á không ph i ch có toàn nh ng u i m: trong s t t c các ngu n n ng l ng, nó là ngu n th i ra nhi u khí carbonic nh t (l ng khí carbonic do than á th i ra nhi u h n 35% so v i d u m và 72% so v i khí thiên nhiên), hay nói cách khác, vi c s d ng than á là m t trong nh ng tác nhân chính gây ra th m ho hi u ng nhà kính, tr khi tìm ra gi i pháp v m t lo i than á “s ch”.
Theo các nhà khoa h c, gi i pháp không ch n thu n là tìm m i cách gi m và trung hoà l ng khí th i gây hi u ng nhà kính mà v lâu dài, ph i bi n than á thành m t ngu n n ng l ng s ch. Hi n t i, ph n l n các nhà máy nhi t n ch y b ng than á u ch th i vào b u khí quy n toàn khí CO2. ó là do công ngh hi n t i ch áp d ng m t c ch v n hành duy nh t v n có t tr c n nay: than á c nghi n nh r i t cháy b ng oxi trong m t lò l n cung c p nhi t cho n i h i. H i b c lên t o áp su t s làm quay tua bin t o ra n. Khí CO2 sinh ra trong quá trình t than s thoát ra theo ng khí th i. Chính ây, các nhà khoa h c mu n gi i bài toán hóc búa v vi c s d ng than á “s ch” thu khí CO2 trong khói t than không cho th i ra b u khí quy n. Hi n nay, nghiên c u khoa h c ã t c m t s k t qu nh t nh và xu t hi n m t s công ngh m i.
Công ngh u tiên là Captage post-combustion - Thu CO2 sau giai o n t cháy than á. ây là k thu t phát tri n nh t hi n nay. K thu t này d a ch y u vào vi c s d ng các ch t h p th hoá h c nh MEA (Mono Ethanol Amine) có kh n ng
hút khí CO2. K thu t này r t hi u qu v i nh ng khu v c có n ng khí CO2 d i 15%. Tuy nhiên ph ng pháp này l i có m t tr ng i l n ó là phá hu m i liên k t hoá h c ch t ch v i khí CO2 trong khói ph i t nóng h p ch t MEA, do ó giá thành
c a k thu t này c ng t ng lên r t cao: 50 n 60 euro cho m i t n CO2 c n l c, mà m i MWh i n s n xu t t than á ã th i ra m t t n khí CO2.
Công ngh th hai hi n nay là ph ng pháp IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle - Chu trình h n h p khí hóa than). C ch ho t ng c a ph ng pháp là t cháy không hoàn toàn than á ã c nghi n m n trong khí oxi và h i
c t o ra khí t ng h p g m 65% khí oxit carbon CO và 30% hydro. Lo i khí t ng h p này ti p ó s dùng t m t tua bin ch y b ng khí g m 2 tua bin nh : m t ch y b ng vi c t khí t ng h p, m t b ng h i do vi c t khí t ng h p phát ra n. Hi u qu c a ph ng pháp này là hi u su t n ng l ng thu c l n h n các ph ng pháp s n xu t n truy n th ng t than á. Th c t ch m i có m t s r t ít các nhà máy nhi t n có công su t nh s d ng ph ng pháp này b i giá thành xây d ng m t h th ng IGCC r t t, không ph i n c nào c ng có kh n ng và ý mu n u t ; ó là ch a k vi c v n hành m t h th ng nh v y c c kì ph c t p. Và nh v y, các nhà máy nhi t n ch y b ng than á “s ch” dù nhanh nh t và trong các i u ki n thu n l i nh t c ng ph i i n ít nh t 2020-2025 m i có th c nhân r ng.
C ng trong th i gian hi n t i, m t bi n pháp n a ang c s d ng i phó v i CO2 th i ra là chôn xu ng lòng t. Ngày 2/4/2008, Australia b t u th c hi n vi c b m khí CO2 xu ng lòng t chôn v nh vi n lo i khí th i gây hi u ng nhà kính này. Do tính ch t n ng h n không khí nên CO2 s t n t i v nh vi n d i lòng t
sâu 2.000m. Cho n nay, Australia là m t trong s ít qu c gia s d ng công ngh chôn khí th i carbon dioxide. T i n i chôn khí CO2, các nhà khoa h c Australia th c hi n vi c o c các thông s k thu t m b o ch c ch n r ng trong quá trình chôn CO2 không có s rò r nào ra ngoài. S thành công c a d án này s góp ph n ch ng l i s m lên c a trái t trên di n r ng và giúp cho công ngh này c ng d ng r ng rãi trên th gi i trong t ng lai. Công ngh chôn khí CO2 hi n c ng ang
c th c hi n t i 144 n i trên lãnh thc M .