استفاده از ذغال‌سنگ در خدمت محیط زیست!
۱۳۸۶ خرداد ۳۰, چهارشنبه
چند سالی است که افزایش تراکم گاز دی اکسید کربن و دیگر گازهای مضر در هوای اطراف کره‌ی زمین به معضلی بزرگ تبدیل شده است. صنایع در اکثر موارد از سوخت‌های فسیلی از جمله ذغال سنگ استفاده می‌کنند و استفاده از ذغال سنگ نیز گازهایی از جمله دی اکسید کربن تولید می‌کند.
سال‌هاست که در آلمان، محافظان محیط زیست شعار «دوری از ذغال سنگ مضر و انرژی اتمی نامطمئن و پیش به سوی انرژی‌های تجدیدپذیر» را سر می‌دهند. با این همه هنوز هم سه‌چهارم انرژی الکتریکی آلمان از همان راه‌های قدیمی به دست می‌آید. ذغال‌سنگ سوزانده می‌شود و انرژی حاصل از آن، آب را تبخیر می‌کند و بخار آب، توربین‌ها را به حرکت درمی‌آورد تا برق تولید شود.
هانس یوآخیم کراوتس، پروفسور تکنیک‌های مربوط به نیروگاه‌ها در دانشگاه کوتبوس آلمان، با این روند مخالف است، به نظر او باید چاره‌ای اندیشید تا ضرری که این روش به محیط زیست و در نهایت مردم می‌زند، کاهش یابد.
به نظر او در طول قرن گذشته بازدهی نیروگاه‌های ذغال‌سنگ از پنج‌درصد به حدود ۴۵ درصد افزایش یافته و از میزان آسیب‌رسانی آن به محیط زیست به شدت کاسته شده است. او می‌گوید: «من به تکنیک‌های جداکردن گرد و غبار در سال ۱۹۴۰ و جداسازی گوگرد در سال‌های دهه‌ی هشتاد اشاره می‌کنم. گام بعدی خارج کردن گازکربینک است. این گام هم در آینده طی خواهد شد.»
با این همه، این گامی نیست که به آسانی و به سرعت برداشته شود. مراکز آزمایشی که سال آینده به راه می‌افتد را شاید بتوان در سال ۲۰۱۵ به عنوان نیروگاهی عظیم قابل بهرهبرداری کرد.
اما فناوری جدید، دست کم در مقیاسی کوچک قابل بهرهبرداری است. پژوهشگران شهر کوتبوس آلمان به تکنیکی به نام اکسی‌فیول دست یافتند که طی آن، کربن به جای ترکیب با هوای اطراف با اکسیژن خالص ترکیب می‌شود و از این ترکیب، گاز دی‌اکسید کربن حاصل می‌گردد.
کراوتس می‌گوید: «گذشته از این، ما در هوای اطراف خود به مقدار زیادی گاز نیتروژن داریم که در نیروگاه‌های معمولی، می‌توان همین گاز را در دودی که از نیروگاه خارج می‌شود نیز یافت. در تکنیک اکسی‌فیول، نیتروژن به هیچ وجه مصرف نمی‌شود، بنابراین، این گاز در دود متصاعد شده از نیروگاه هم وجود ندارد. از آنجایی که ما فقط از اکسیژن خالص استفاده می‌کنیم، در دود خارج شده هم فقط گازکربنیک داریم، می‌توانیم این گاز را متراکم کنیم، به صورت مایع در بیاوریم، حمل و نقل و حتی انبار کنیم. »
در نروژ و کانادا سال‌هاست که در انبارهای تأسیسات بهرهبرداری از نفت و گاز، گاز دی‌اکسید کربن را که انباشت بیش از حدش برای محیط زیست بسیار ضرررسان است، فشرده می‌کنند.
برند مایر پروفسور آکادمی برگ Berg در فرایبورگ آلمان معتقد است، روزی همین گاز دی‌اکسید کربن قابل بهرهبرداری می‌شود. او خاطرنشان می‌سازد: «روزی که بتوانیم، کاتالیزورها و حلال‌هایی پیدا کنیم و از گاز دی‌اکسید کربن استفاده کرده و محصولات حاوی این گاز را تولید کنیم، قسمتی از مشکل چگونگی مصرف این گاز، حل خواهد شد. منظور من پلی‌کربنات‌ها، مواد مصنوعی و موادی است که عنصر اصلی‌شان، دی‌اکسیدکربن است، موادی که ما هنوز نتوانسته‌ایم به فناوری تولید آنها دست یابیم. »
روش دیگری که نظر پژوهشگران را به خود جلب کرده استفاده از هیدروژن خالص در این نیروگاه‌ها است. پژوهشگران در حال حاضر بر روی فناوری کار می‌کنند به نام «سیکل تلفیق گاز» که در آن کربن در مراحل مختلفی به گاز قابل اشتعالی به نام گاز سنتز شده تغییر شکل می‌یابد. در مرحله‌ی بعدی این گاز از مواد مضر موجود در آن، پاک می‌شود و سپس به منظور تولید برق به درون توربین‌های گازی تزریق می‌گردد.
پروفسور مایر می‌گوید، در سراسر جهان پنج نیروگاه وجود دارد که در ابعادی محدود از این روش استفاده می‌کنند. با وجود این، جداسازی کامل گاز دی‌اکسید کربن در آنها صورت نمی‌گیرد و بازدهی نیروگاه نیز در حد مطلوب نیست. به گفته‌ی مایر، از سال ۲۰۲۰ به بعد است که می‌توان از این روش در مقیاسی وسیع استفاده کرد.
منتقدان می‌گویند، اگر تا آن موقع صبر کنیم، بسیار دیر خواهد شد. آنها خواستار توسعه‌ی هر چه سریع‌تر تولید انرژی از هوا، خورشید و پسماندهای طبیعی هستند. با این همه فناوری‌های این عرصه آنقدر پیشرفته نیستد که بتوان آن را جایگزین استفاده از ذغال‌سنگ کرد.
مشکل دیگر اینجاست که در کشورهای در حال رشد، روش‌های مورد استفاده در نیروگاه‌ها نسبت به کشورهای غربی عقب‌مانده‌تر است. در چنین شرایطی، کشورهای پیشرفته باید راه‌هایی را بیابند که بتوان از طریق آنها، تکنیک‌های پیشرفته را به جهانیان شناساند.
یکی از این راه‌ها که در آلمان با موفقیت همراه بوده، پذیرش خارجیان در رشته‌هایی مانند «ماشین‌‌سازی و الکتروتکنیک» است. دانشجویان خارجی توجه خاصی به این رشته نشان می‌دهند و هر چه می‌گذرد جذب آنان به این رشته بیش از پیش می‌شود. همین امر نشان می‌دهد که در کشورهای کمتر پیشرفته تمایل به یادگیری تکنیک‌های نوین زیاد و روزافزون است.