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Der Emissionskrieg: Was tun wir gegen schädliche Gase nach der Kohleverbrennung?
Die bei der Kohleverbrennung entstehenden schädlichen Gase haben schwerwiegende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Diese Gase tragen nicht nur zur Luftverschmutzung bei, sondern führen auch zu saurem Regen und einer Zunahme der Treibhausgase. Im Zuge des weltweiten Strebens nach nachhaltiger Entwicklung ist der Umgang mit den bei der Kohleverbrennung entstehenden Schadstoffen zu einem dringenden Problem geworden, das angegangen werden muss. In diesem Artikel werden verschiedene Technologien und Maßnahmen zur Eindämmung der Auswirkungen dieser schädlichen Gase untersucht.
Zu den schädlichen Stoffen, die bei der Kohleverbrennung freigesetzt werden, zählen Kohlendioxid, Schwefeldioxid, Stickoxide und Quecksilber.
Technologien zur Minderung der Umweltverschmutzung durch Kohle
Technologien zur Minderung der Umweltverschmutzung durch Kohle können in zwei Hauptaspekte unterteilt werden: Vorverbrennung und Nachverbrennung. Maßnahmen vor der Verbrennung zielen darauf ab, die Kohle zu reinigen und schädliche Verunreinigungen zu entfernen, unter anderem durch physikalische und chemische Methoden. Diese Technologien verbessern nicht nur die Verbrennungseffizienz von Kohle, sondern reduzieren auch die schädlichen Bestandteile im Abgas.
Bei der physikalischen Reinigung handelt es sich üblicherweise um einen Schwerkraftprozess und beinhaltet auch Flotationstechniken, um nicht brennbare Bestandteile aus der Kohle zu entfernen.
Bei der chemischen Reinigung wird die zerkleinerte Kohle mit Säuren oder Laugen behandelt, um Schadstoffe zu entfernen. Obwohl die Technologie teuer ist und sich meist nur im Demonstrationsstadium befindet, sind die langfristigen Vorteile für die Umwelt die Mühe wert.
Maßnahmen zur Nachverbrennung
Der Abfall, der bei der Kohleverbrennung entsteht, kann im Wesentlichen in Gas, Partikel und Feststoffe (Kohlenasche) unterteilt werden. Bei gasförmigen Produkten können wir Rauchentfernungstechnologien wie Rauchgasentschwefelung (FGD) und selektive katalytische Reduktion (SCR) nutzen, um die Emissionen von Schwefeldioxid und Stickoxiden zu verringern. Berichten zufolge können diese Technologien die Quecksilberemissionen um bis zu 95 % reduzieren.
Elektrofilter können Partikel wirksam aus dem Verbrennungsprozess entfernen, während Nasswäscher sowohl Gase als auch Partikel entfernen können.
Technologie zur Kohlenstoffabscheidung
Bei der Kohlenstoffabscheidungstechnologie gibt es zwei Methoden: Vorverbrennung und Nachverbrennung. Dabei wird das Kohlendioxid vor bzw. nach dem Verbrennungsvorgang gesammelt. Unter ihnen ist die Kohlevergasung eine relativ neue Methode, mit der sich der Kohlendioxidausstoß wirksam reduzieren lässt. Darüber hinaus kann durch den Einsatz einer sauerstoffangereicherten Verbrennungstechnologie Kohlendioxid effizienter abgeschieden werden, da dadurch der Stickstoffgehalt im Rauchgas verringert wird.
Fallstudien und internationale Erfahrungen
Die Reaktionen auf die Kohleverschmutzung und die eingesetzten Technologien sind von Land zu Land unterschiedlich. Im kanadischen Kraftwerk Boundary Dam wurde beispielsweise erfolgreich die weltweit erste Anlage zur CO2-Abscheidung nach der Verbrennung implementiert, mit der bis zu 90 % des CO2 entfernt werden können. In China, wo Kohle über die Hälfte des weltweiten Kohlendioxids produziert, arbeiten Forscher daran, die Effizienz der Kohleverbrennung zu verbessern und so die Kohlendioxidemissionen zu senken.
In Indien verursachte die Luftverschmutzung im Jahr 2019 mehr als 2,3 Millionen vorzeitige Todesfälle, was den dringenden Bedarf an Verbesserungen unterstreicht.
Zukünftige Richtungen
Obwohl es eine Vielzahl von Technologien zur Emissionsreduzierung gibt, ist die Umsetzung der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) immer noch mit großen wirtschaftlichen Herausforderungen verbunden. Viele Experten sind der Ansicht, dass die vollständige Einführung dieser Technologien von der Balance zwischen wissenschaftlicher Forschung und wirtschaftlichen Überlegungen abhängt. Da der Energiebedarf weiter steigt, wird die Frage, wie die Länder effektiv mit den schädlichen Gasen umgehen, die bei der Kohleverbrennung entstehen, und wie sie nachhaltige Lösungen finden, eine der größten Herausforderungen der Zukunft sein.
Können wir auf unserer Suche nach einer saubereren Zukunft unsere Abhängigkeit von Kohle überwinden und attraktivere alternative Energiequellen finden?
