石炭を燃焼することで発生する有害ガスは、人間の健康と環境に深刻な影響を及ぼします。これらのガスは大気汚染の原因となるだけでなく、酸性雨や温室効果ガスの増加にもつながります。持続可能な開発が世界的に追求される中、石炭の燃焼によって発生する有害ガスへの対応は、取り組むべき緊急の課題となっています。この記事では、これらの有害ガスの影響を軽減するためのさまざまな技術と対策について説明します。
石炭を燃焼することで放出される有害物質には、二酸化炭素、二酸化硫黄、窒素酸化物、水銀などがあります。
石炭による汚染緩和技術は、燃焼前と燃焼後の 2 つの主要な側面に分けられます。燃焼前の措置は、物理的および化学的方法などを通じて石炭を洗浄し、有害な不純物を除去することを目的としています。これらの技術は石炭の燃焼効率を向上させるだけでなく、最終的な排気ガス中の有害成分も削減します。
物理的な洗浄には通常、重力プロセスが含まれ、石炭から不燃性成分を除去する浮選技術も含まれます。
化学洗浄では、粉砕した石炭を酸またはアルカリで処理して有害物質を除去します。この技術は高価であり、通常は実証段階にとどまりますが、環境に対する長期的な利益は価値があります。
石炭を燃焼することによって発生する廃棄物は、主にガス、粒子状物質、固体(石炭灰)に分けられます。ガス製品の場合、排ガス脱硫(FGD)や選択接触還元(SCR)などの煙除去技術を使用して、二酸化硫黄や窒素酸化物の排出を削減できます。報告によると、これらの技術により水銀排出量を最大95%削減できるという。
電気集塵機は燃焼プロセスから粒子状物質を効果的に除去でき、湿式スクラバーはガスと粒子状物質の両方を除去できます。
炭素回収技術は、燃焼プロセスの前と後にそれぞれ二酸化炭素を回収する燃焼前回収法と燃焼後回収法の 2 つの方法に分かれています。その中でも、石炭ガス化は二酸化炭素排出量を効果的に削減できる比較的新しい方法です。さらに、酸素濃縮燃焼技術を使用すると、排気ガス中の窒素含有量が減少するため、二酸化炭素をより効率的に捕捉することができます。
石炭による汚染に対する対応と技術は国によって異なります。たとえば、カナダのバウンダリーダム発電所は、最大 90% の CO2 を除去できる世界初の燃焼後炭素回収施設の導入に成功しました。世界の二酸化炭素の半分以上を石炭が排出する中国では、研究者たちが二酸化炭素排出量を削減するために石炭の燃焼効率を向上させる取り組みを行っている。
インドでは、2019年に大気汚染により230万人以上が早期に死亡しており、緊急に改善する必要があることが浮き彫りになった。
さまざまな排出削減技術が利用可能であるにもかかわらず、炭素回収・貯留(CCS)の実施には依然として大きな経済的課題が残っています。多くの専門家は、これらの技術が十分に採用されるかどうかは、科学的研究と経済的考慮のバランスによって決まると考えています。エネルギー需要が拡大し続ける中、石炭の燃焼によって発生する有害ガスに各国がどのように効果的に対処し、持続可能な解決策を見つけるかが、今後の最大の課題の一つとなるでしょう。
よりクリーンな未来を求めて、私たちは石炭への依存から脱却し、より望ましい代替エネルギー源を見つけることができるでしょうか?