Kohle ist eine der wichtigsten Quellen der globalen Energieabhängigkeit, doch die bei ihrem Verbrennungsprozess freigesetzten Schadstoffe stellen eine Gefahr für Umwelt und Gesundheit dar.
Bei der Verbrennung von Kohle werden zahlreiche Schadstoffe freigesetzt, darunter Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Stickoxide, die nicht nur die Luft verschmutzen, sondern auch den Treibhauseffekt verstärken. Mit der steigenden weltweiten Nachfrage nach sauberer Energie ist eine Technologie für saubere Kohle entstanden, die darauf abzielt, die Auswirkungen der Kohleverbrennung auf die Umwelt zu reduzieren. Doch können diese Technologien das Umweltverschmutzungsproblem wirklich wirksam lösen?
Technologien zur Minderung der Umweltverschmutzung durch Kohle können in zwei Kategorien unterteilt werden: Vorverbrennung und Nachverbrennung. Der Hauptzweck der Vorverbrennungstechnologie besteht darin, die Kohle zu reinigen, um nicht brennbare Verunreinigungen zu entfernen. Dieser Vorgang kann auf physikalischem oder chemischem Wege erfolgen. Zur physikalischen Reinigung gehören Methoden wie die Schwerkraft, welche die Dichteunterschiede zwischen Kohle und anderen Mineralien ausnutzen, um unerwünschte Teile abzutrennen.
Bei der chemischen Reinigung wird der Kohlenstaub normalerweise mit Säure oder Lauge behandelt. Diese Methode ist allerdings kostspielig und wird weniger häufig eingesetzt als physikalische Methoden.
Bei den Nachverbrennungstechnologien geht es in erster Linie um die Erfassung und Behandlung der Abfallprodukte der Verbrennung, darunter Gase, Partikel und Asche. Zu diesen Technologien zählen Rauchgasentschwefelung, selektive katalytische Reduktion und Elektrofilter, mit denen die Emissionen von Schwefeldioxid und Stickoxiden wirksam reduziert werden können.
Ein weiterer wichtiger Bestandteil der Clean Coal-Technologie ist die Kohlenstoffabscheidung, deren Ziel darin besteht, das beim Verbrennungsprozess entstehende Kohlendioxid abzufangen und zu speichern. Dieser Prozess kann in die Abscheidung vor und nach der Verbrennung unterteilt werden. Bei der Vorverbrennungsabscheidung geht es im Wesentlichen darum, Kohle zur Erzeugung von Synthesegas zu vergasen und anschließend Kohlendioxid daraus abzutrennen.
Bei der Post-Combustion Capture wird Kohlendioxid direkt aus den Rauchgasen abgeschieden. Beide Verfahren tragen zur Reduzierung der Umweltbelastung bei.
Bei der neuesten Sauerstoffverbrennungstechnologie wird im Verbrennungsvorgang Sauerstoff statt Luft verwendet. Dadurch wird die störende Stickstoffwirkung eliminiert und eine kostengünstige CO2-Abscheidung erreicht.
In vielen Ländern der Welt gab es mehrere erfolgreiche Fälle bei der Entwicklung sauberer Kohletechnologien. Ein Beispiel hierfür ist das Boundary-Damm-Projekt in Kanada. Das Projekt sieht die weltweit erste CO2-Abscheidungsanlage nach der Verbrennung vor, die bis zu 90 Prozent des Kohlendioxids effektiv entfernen kann.
Um in Japan den Energiebedarf nach der Reduzierung der Kernenergieproduktion zu decken, wurde der Einsatz von Kohlekraftwerken mit hohem Energiebedarf und niedrigen Emissionen in den Vordergrund gerückt, und die Anwendung dieser Technologien hat die Entwicklung sauberer Kohle gefördert. .
Obwohl die Vereinigten Staaten massiv in saubere Kohletechnologie investiert haben, stehen sie bei der tatsächlichen Umsetzung vor erheblichen Herausforderungen. Der frühere Präsident George W. Bush betonte einst die Bedeutung der Technologie zur Kohlendioxidabscheidung und -speicherung, stellte jedoch ihre wirtschaftliche Rentabilität in Frage.
Die flächendeckende Einführung sauberer Kohletechnologie hängt weitgehend von ihren wirtschaftlichen Vorteilen ab. Trotz der hohen Investitions- und Betriebskosten der aktuellen Technologien sind viele Länder weiterhin bestrebt, Lösungen zur Kostensenkung zu finden. So könnten etwa künftig neue Kohlekraftwerke von vornherein auf die Vergasungstechnologie setzen, die die Abtrennung des CO2 erleichtert und so die Gesamtbetriebskosten senkt.
Ob diese Technologien jedoch wirtschaftlich umgesetzt werden können, hängt weiterhin von der Verknüpfung von Politik, Fonds und Märkten ab.
Da in China der Kohleverbrauch steigt, hat die Forschung zur Verbesserung der Verbrennungseffizienz höchste Priorität. Indien steht aufgrund der durch Luftverschmutzung verursachten Gesundheitsprobleme zunehmend unter Druck. Obwohl die Regierung entsprechende Maßnahmen zur Reaktion darauf formuliert hat, fehlt ein systematischer Koordinierungsmechanismus.
Obwohl die Entwicklung sauberer Kohletechnologie mit Herausforderungen verbunden ist, werden angesichts der weltweit steigenden Forderungen nach einer Reduzierung der Kohlendioxidemissionen in Zukunft wahrscheinlich weitere Innovationen und technologische Verbesserungen auf den Plan treten. Dabei geht es nicht nur um den Schutz der Umwelt, sondern auch um eine nachhaltige Entwicklung der Menschheit.
Können wir also bei der Förderung sauberer Kohletechnologie wirklich eine Win-Win-Situation hinsichtlich Umweltschutz und wirtschaftlichen Vorteilen erreichen?