مخلوط آب و زغال سنگ (CWM)

   مخلوط زغال سنگ و آب با ترکیب 70-65 درصد زغال سنگ، 34-29 درصد آب و کمتر از یک درصد مواد افزاینده بدسـت آمده و می توان بعنوان سوخت تمیز و جایگزینی مناسب بجای نفت و زغال سنگ در واحدهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به رشد روزافروز مصرف انرژی در جهان و محدودیت منابع نفت خام، بحث جایگزینی برای فرآورده هـای نفتـی در دنیـا مطرح می باشد. با پایان ذخایر نفتی تعداد بیشماری بویلرها و کوره های مـصرف کننـده سـوخت مـایع بـر جـا مـی مانـد، در صـورتیکه CWM به عنوان جایگزین نفت مصرف شود، نیازی به تغییرات اساسی بویلرها و سایر تاسیـسات مـصرف کننـده سـوخت مـایع نیـست.

   زغال سنگ یکی از مهمترین و غنی ترین منابع انرژی فسیلی شناخته شده در جهان می باشد که از دیر باز مورد استفاده بـشر بـوده است و می توان گفت اولین سوخت فسیلی بود که کاربرد گستردهای در صنعت یافت و اسـتانداردهای زنـدگی مـردم را بهبـود بخـشید. ذخایر زغال سنگ 66 درصد کل ذخایر انرژی فسیلی را تشکیل می دهد که سهم آن در آینده بیشتر هم خواهد شد. طبق آمـار موجـود زغال سنگ طولانی ترین عمر ذخایر را در میان انرژی های فسیلی (بیشتر از 200سال) از آن خود کرده اسـت. در حـال حاضـر حـدود 37% الکتریسیته جهان و حدود 70% فولاد جهان به زغال سنگ بستگی دارند.

   استفاده از زغال سنگ همراه با سوخت های نفتی سابقه ای نزدیک به یک قـرن دارد. ولـی اسـتفاده از زغـال سـنگ و آب بـه عنـوان سوخت ، تنها در دو دهه اخیر مورد بررسی عمیق تر قرار گرفته است. تبدیل زغال سنگ به حالت مایع یا گاز مزایایی را بـرای مـصرف آن ایجاد می کند. مخلوط زغال و آب (CWM) بصورت دوغاب، یعنی ذرات ریز معلق زغال در آب، می باشد که می توان به آسانی آنـرا جابجـا کرد، انبار نمود و بسیار شبیه به نفت سنگین سوزاند. ضمن اینکه امکان استفاده از زغـال سـنگ همـراه بـا ترکیبـات نفتـی نیـز میـسر مـی باشد.

 

تاریخچه زغال سنگ مایع

   در اوایل قرن بیستم موضوع استفاده از مخلوط زغال و آب مطرح شد. طرح این موضوع بدلیل نیازهای شدید به تامین منابع انـرژی جدید در آن زمان بود. بتدریج دانشمندان به دنبال سوخت جدید و جایگزینی نسبت به زغال سنگ بودند تا راحت تـر سـوخته و آلـودگی کمتری ایجاد کند و همچنین قیمت آماده سازی و تولید آن کمتر باشد. به همین دلیل به سمت ایده های جدید روی آوردند که یکی از این ایده ها CWM بود. ولی در فاصله کمی این موضوع منتفی شد زیرا با کشف مخازن نفتی در منطقه خاورمیانه و نقاط دیگر جهان و روش های پیشرفته اکتشاف، استخراج و بهره برداری از این منابع دیگر نیازی به منابع انرژی جدید احساس نمی شد و انرژی مـورد نیـاز بشر تامین می گردید. ولی در سال های اخیر که بحث پایان پذیر بودن مخازن نفتی و عمـر آن هـا مطـرح شـده، کـشورها دوبـاره بـه سـراغ سوخت ها و منابع انرژی جدید رفته اند.

   تحقیقات و مطالعات تخصصی CWM در کشورهای مختلفی از جمله چـین، ایتالیـا، روسـیه، اسـترالیا، ژاپـن، انـدونزی و آمریکـا انجام شده است. شرکت های مختلفی در جهان پیشرو در امر استفاده و طراحی زغال سنگ به شکل مایع آن بوده اند کـه تعـدادی از آن هـا عبارتند از: شرکت JGC ژاپن، شرکت COM ژاپن، مرکز تحقیقات محیط زیست و انـرژی در دانـشگاه داکوتـای شـمالی North) (Dakota آمریکا، شرکت BPPT اندونزی، موسسه توسعه تکنولوژی و صنعتی انرژی های جدید ژاپـن (NEDO)، کـار مـشترك Jcoal ژاپن با شرکت تحقیقات صنعتی و علوم استرالیا، موسسه صنعتی Allied & Coal و موسـسه صـنعتی Ube، واحـد تحقیقـات اروپا و Snamprgetti ایتالیا و چندین شرکت دیگر.

 

مشخصات مخلوط آب زغال سنگ

   مخلوط زغال سنگ و آب با ترکیب 70-65درصد زغال سنگ، 34-29 درصد آب و کمتر از یـک درصـد مـواد افزاینـده و مواد شیمیایی بدست می آید. و بصورت دوغاب، یعنی ذرات ریز زغال در آب می باشد که می توان بعنوان سوخت تمیـز و جـایگزینی مناسب بجای نفت و زغال سنگ در واحدهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. مهمتـرین دلیـل اسـتفاده از مخلـوط آب و زغـال سـنگ امتیاز نقل و انتقال آسان سوخت مایع می باشد و همچنین این مزیت را دارد که اشتعال و انفجار خود به خودی خیلی به ندرت صـورت مـی گیرد. مزایای زیست محیطی شامل کاهش تولید Nox و کاهش پراکنده شدن غبـار در طـی عملیـات آمـاده سـازی از امتیازهـای دیگـر سوخت CWM می باشد. در مورد مشخصات CWM موارد ذیل را می توان بیان نمود:

  • مشخصات CWM مشابه مشخصات نفت کوره بوده و می تواند جایگزین نفت کوره در بسیاری از واحدهای صنعتی شود.
  • بعضی از مشخصه های مهم CWM عبارت است از پایداری، سیال بودن و مشخصه های احتراق.
  • سوزاندن CWM در کوره ها بوسیله اسپری یا پاشش ذره ای صورت می گیرد از این رو غلظت و اندازه ذرات زغال سـنگ و ویسکوزیته، سه فاکتور اساسی در احتراق CWM می باشد.

اطلاعات تکميلي

  • حوزه کاربرد: مخلوط آب و زغال سنگ به عنوان سوخت جایگزین نفت