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Estados Unidos produce más carbón que otras naciones; se estima que casi 300 mil millones de toneladas, suficiente para los próximos 240 años, según el consumo actual. En la búsqueda de fuentes de energía sostenibles, el carbón ha sido visto con malos ojos, pero las nuevas tecnologías están cambiando la forma en que se procesa el carbón para transformarlo en energía. Las innovaciones en la conversión de energía tienen como objetivo una energía más limpia y también menores costos.
Carbón para gas sintético
Boston y otras ciudades "modernas" del siglo XIX alimentaban farolas y casas de gas, quemando carbón y emitiendo nubes de contaminación en el proceso. Hoy en día, la conversión de carbón en gas sintético se realiza con métodos cada vez más sofisticados para minimizar la liberación de dióxido de carbono. La gasificación catalítica mezcla carbón y un catalizador sólido con vapor en un cilindro estrecho. La mezcla se presuriza y el resultado es hidrógeno y monóxido de carbono (gas sintético) con un poco de dióxido de carbono. La separación y eliminación segura del dióxido de carbono son los desafíos actuales de producir gas sintético de carbón más barato y más limpio. Este proceso se puede dar un paso más para producir combustible líquido: aceite sintético.
Carbón para líquidos
El diesel y el combustible para aviones son los productos finales de una conversión de carbón. Un proceso llamado carbón a líquidos (carbón a líquidos - CTL) convierte el carbón en gas sintético y luego en un combustible líquido. Los CTL son más limpios que los combustibles fósiles ordinarios: el carbón licuado emite muchas menos partículas e hidrocarburos (55 a 60% menos que los combustibles fósiles), lo que reduce la contaminación del aire. El costo de 2009 de los CTL fue de R $ 100 por barril, precio que se mantiene estable y no fluctúa de manera inconsistente como en el mercado de combustibles fósiles. Hoy, el diesel CTL cuesta aproximadamente R $ 2,50 por galón, sin impuestos. Para producir combustible líquido a partir del carbón, el carbón se coloca en un gasificador, un destilador que obliga al carbón a reaccionar con el aire, el oxígeno o el vapor de agua. Este proceso forma un gas sintético llamado "singas", que luego pasa a otro reactor. Singas se combina con cobalto, hierro o cualquier otro catalizador sólido en la segunda cámara, transformando la mezcla en hidrocarburos. Cuando esta mezcla se enfría, se convierte en combustible líquido.
Carbón para electricidad
El carbón se usa más comúnmente para producir electricidad. El carbón sólido se muele hasta convertirlo en polvo y se mezcla con aire caliente. Luego, se quema en un horno para calentar agua, formando vapor. Este vapor hace que las palas de una turbina giren, poniendo en marcha un generador. Los imanes dentro de un resorte de cobre en el generador completan la transformación del carbón en energía eléctrica. El vapor "usado" se captura en un condensador, que luego vuelve al ciclo y continúa utilizándose para generar electricidad. El Departamento de Energía de EE. UU. Ha estado trabajando en un método alternativo para utilizar la gasificación del carbón para producir electricidad en una planta de energía libre de emisiones.
