Erklärt: Was ist Kohlevergasung und wie wird sie Indien dabei helfen, seine Energieimporte zu reduzieren?

Eine Umsatzbeteiligungskonzession von 50 % kann nur gewährt werden, wenn der erfolgreiche Bieter jährlich Kohle aus seinen eigenen Anlagen oder einer Verarbeitungsanlage seiner Holding, Tochtergesellschaft, Tochtergesellschaft oder Partner für die Kohlevergasung oder -verflüssigung nutzt oder dies versucht Kohle zur Vergasung oder Verflüssigung zu verkaufen.

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Voraussetzung dafür ist, dass mindestens 10 Prozent der geplanten Kohleförderung für das betreffende Jahr gemäß der vereinbarten Bergbaupolitik verbraucht oder zur Vergasung oder Verflüssigung verkauft werden. Diese Initiative wurde ins Leben gerufen, um die Energieautarkie zu erreichen.

Nach Angaben des US-Energieministeriums handelt es sich bei der Kohlevergasung um ein thermochemisches Verfahren, bei dem der Druck und die Hitze des Vergasers Kohle in ihre chemischen Bestandteile zerlegen. Das resultierende „Syngas“ besteht hauptsächlich aus Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff, wobei noch einige andere gasförmige Substanzen hinzugefügt werden.

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Kohlevergasung ist eine In-situ-Methode, bei der Sauerstoff zusammen mit Wasser in das Flöz eingebracht und bei hohen Temperaturen entzündet wird, wodurch Kohle teilweise zu Wasserstoff, CO, Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Schwefelwasserstoff (H2S) oxidiert wird ).

Ex-situ-Reaktoren sollen den Vergasungsprozess über der Erdoberfläche simulieren. Schwefel in Kohle wird während des Vergasungsprozesses (COS) in H2S und Spuren von Carbonylsulfid umgewandelt.

Mit der Technologie zur Entfernung saurer Gase können diese Schwefelverbindungen einfach und kostengünstig entsorgt werden. Bei Kohlevergasungsanlagen fällt kein Wäscherschlamm an, der eine sorgfältige und kostspielige Entsorgung erfordert. Der Großteil des Waschwassers wird wiederaufbereitet, Restabwässer aus Vergasungsanlagen können effektiv behandelt werden.

Daher gilt die Kohlevergasung im Vergleich zur Kohleverbrennung als sauberere Kohletechnologie.

Darüber hinaus könnte Kohle zur Erzeugung einer Reihe von Produkten mithilfe sauberer Kohleinnovationen wie Wasserstoff, Methanol und Düngemitteln durch Kohlevergasung verwendet werden. Kohlenstofffasern und Kunststoffverbundstoffe, hergestellt aus Asche/Rückständen von Kohlekraftwerken.

Synthesegas, so die Befürworter der Kohlevergasung, könne zur Stromerzeugung, in der energieeffizienten Brennstoffzellentechnologie oder als chemischer „Baubestandteil“ für industrielle Anwendungen genutzt werden. Der Wasserstoff kann auch extrahiert und zum Betrieb einer Wasserstoffwirtschaft genutzt werden.

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Diese Fortschritte dauern jedoch an und Forscher arbeiten daran, die Kohlevergasungstechnologie zu verbessern, um diese und andere mögliche zukünftige Anwendungen zu realisieren.

Kohlegas kann auch in einen Transportkraftstoff umgewandelt werden, der in Autos als Ersatz für Benzin verwendet wird, aber es ist weniger effizient als die derzeitige Produktion und Verbrennung von Benzin auf Erdölbasis.

Die Kohlevergasung soll effizienter sein als die herkömmliche Kohleverbrennung, da sie die Gase zweifach nutzen kann: Die Kohlegase werden zunächst von Verunreinigungen gereinigt, bevor sie in einer Turbine zur Energieerzeugung verbrannt werden.

Die Abgaswärme der Gasturbine kann dann gesammelt und zur Erzeugung von Dampf für einen Dampfturbinengenerator verwendet werden. Dies wird als kombinierter Prozess bezeichnet, und laut DOE kann eine Kohlevergasungsanlage, die diese duale Methode nutzt, möglicherweise einen Wirkungsgrad von 50 % oder mehr erreichen, verglichen mit dem herkömmlichen Kohlekraftwerk, der typischerweise knapp über 30 % liegt.

Festbettvergaser sind Vergasertypen, die über einen vom Gasstrom unabhängigen Feststoffstrom verfügen, eine geringe Vorbehandlung der Einsatzkohle benötigen und einen hohen thermischen Wirkungsgrad aufweisen.

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Wirbelschichtvergaser sind eine weitere Form von Vergasern, die eine gleichmäßige Partikelmischung, gleichmäßige Wärmegradienten, einen hohen Kohlerecyclinganteil und niedrige Kapitalkosten aufweisen.

Mit Flugstromvergasern können fast alle Einsatzstoffe verarbeitet werden, und das erzeugte Synthesegas ist frei von Ölen und Teer.

Indien hat im Rahmen des Pariser Abkommens im Jahr 2016 Umweltziele als seinen Nationally Determined Contribution (NDC) bekannt gegeben. Um diese Ziele zu erreichen, trägt die Kohlevergasung dazu bei, die Emissionswerte zu senken und die Nutzung nicht fossiler Brennstoffe basierender Energieressourcen voranzutreiben.

Das durch Kohlevergasung erzeugte Synthesegas kann zur Erzeugung von Harnstoff und einer Vielzahl von Produkten wie Methanol, Dimethylether (DME) und Olefinen verwendet werden, wodurch Indien seine Importe minimieren und autark werden kann.

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Synthesegas CO und H2 sind wesentliche Reduktionsmittel für die Stahlproduktion und gelten als umweltfreundliche Technik der Stahlproduktion, da sie den Import von Ofenöl reduzieren.

Indien hat ehrgeizige Pläne, pharmazeutische Wirkstoffe (API) im Inland zu produzieren, anstatt sie aus China zu importieren. Daher wird das Potenzial des Bedarfs an Synthesegas für die Herstellung von Wirkstoffen sowie Methanol als Lösungsmittel untersucht.

Das Synthesegas kann in einem IGCC-System (Integrated Gasification Combined Cycle) zur effizienten und umweltfreundlichen Stromerzeugung genutzt werden.

Das Kohleministerium hat über Atmanirbhar Bharat Abhiyaan die Initiative „National Coal Gasification Mission“ ergriffen, die darin besteht, Kohle durch Kohlevergasung zu nutzen, mit dem Ziel, bis 2030 eine Kohlevergasung von 100 Tonnen zu erreichen.

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Es wurde außerdem empfohlen, dass alle Kohleunternehmen einen Knotenpunktbeauftragten benennen und einen Plan für die Vergasung von mindestens 10 Prozent ihrer Kohleproduktion ausarbeiten.

Die SHAKTI-Richtlinie wurde in Kohlevergasungsprojekten umgesetzt, um die Betriebskosten durch die Zuteilung langfristiger Kohleverbindungen durch Auktionen zu minimieren.

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