مصرف انرژی در جهان بطور فزاینده ای رو به افزایش است و مسأله انرژی به یکی از مهمترین نگرانی های بشر در قرن جدید تبدیل شـــده اســـت. نیازهـــای انـــرژی به دلیل بیـــشتر شـــدن جمعیـــت جهـــان و رونـــد رشـــد اقتـــصادی کـــشورها، افـــزایش یافته اســـت. در حال حاضر ایجاد تنوع در منابع تأمین انرژی به منظور دستیابی به توسعه پایدار مورد توجه همگان قرار گرفته است. می توان از زغال سنگ بعنوان یکی از حامل های انرژی در کنار نفت اسـتفاده نمـود. بـرای آنکه بتوان زغالسنگ را بصورت سوخت مایع براحتی حمل و نقل نمود و سوختی بـا خـواص مـشابه خـواص نفـت تولید کرد، مـی تـوان از تکنولـوژی CWM استفاده نمود.

   صنایع UBE مخلوط غلیظ و پایدار آب و زغال سنگ (CWM) را به عنوان سوخت، توسعه داده است. بر اساس نتایج مطالعات و تحقیقات پایه ای بلند مدت، یک سری تجهیزات بر پا و تست شد که این آزمایشات در یک دوره دو ساله به انجام رسید. این پروژه شامل تولید، ذخیره، انتقال و تجهیزات احتراق بود که به نتایج خوبی در پایان مارس 1992 رسید. در ابتدا زغال سنگ وارد آسیاب گلوله ای(mill Ball) شده و سپس برای کاهش بیشتر ابعاد ذرات زغال سنگ از آسیاب میله ای (mill Rod) استفاده می شود. دو نوع از مخلوط زغال و آب توسعه یافته و استفاده می شود، یکی CWM بدون خاکسترگیری و دیگری CWM همراه با خاکسترگیری است که هر دو دارای حدود 70% زغال سنگ بوده و مشخصه های مشابه با نفت سنگین دارند. مشخصات آن ها در جدول 1 نشان داده شده است.

   برای تولید CWM خاکسترگیری شده از زغال کم خاکستر استفاده می کنند. استفاده از CWM خاکسترگیری شده مشکلات ناشی از جدا کردن خاکستر را از محصولات احتراق کاهش می دهد. خواص CWM تولید شده در این پروژه در جدول 1 نشان داده شده است. آب موجود درCWM تا حدود 30 درصد، تاثیر چندان بدی بر فرآیند احتراق نمی گذارد و تنها 4% از انرژی زغال سنگ برای بخار کردن آب استفاده می شود. حتی آب موجود در CWM تاثیر مثبتی بر فرآیند احتراق دارد بطوریکه با کاهش دمای محصولات درصد تولید Nox را کاهش می دهد. این آب همچنین از احتراق لحظه ای سوخت جلوگیری کرده و مانع پراکنده شدن غبار زغال سنگ در محیط می گردد.

  شکل 1 فرآیند تولید CWM را در کارخانه شرکت UBE  در شهر UBE ژاپن که بعنوان تجهیزات آزمایشی برپا شده، نشان می دهد. فرآیند شامل یک واحد تولید CWM و تجهیزات احتراق آن می باشد. فرآیند آسیاب دارای ظرفیت 15 تن بر ساعت می باشد. تانک نفت موجود بعنوان تانک ذخیره با ظرفیت 1800 متر مکعب طراحی شده و یک شناور 100 متر مکعبی و خط لوله برای انتقال سوخت به تجهیزات احتراق استفاده شده که دارای ماکزیمم ظرفیت تزریق CWM، 6/13 تن بر ساعت ( 7/ 1 تن بر ساعت برای هرکدام از 8 مشعل) می باشد. محفظه احتراق موجود برای سوزاندن مخلوط نفت و زغال سنگ طراحی شده که سپس برای سوزاندن CWM تنظیم می شود.

شکل 1. فرآیند تولید آب زغال سنگ

   تقریبا"حدود 46000 تن از CWM با استفاده از 6 نوع زغال سنگ کم خاکستر تولید شده است. این پروژه فرصتی را برای روشهای کنترل کیفیت تولید CWM با کیفیت بالا مهیا کرده است و درصد تجاری بودن این پروژه را نشان می دهد.

   این پروژه به اثبات ارزشمند بودن CWM بعنوان یک منبع انرژی جایگزین کمک کرده است. البته مقایسه ارزش نسبی استفاده از CWM به جای زغال سنگ سنتی و یا نفت بسیار مشکل می باشد چون قیمت CWM بصورت وابسته با قیمت زغال سنگ بسیار متغیر می باشد و همچنین موقعیت و ظرفیت واحد نیز تاثیرگذار می باشد. مزایای اقتصادی CWM نسبت به زغال پودر شده در شکل 2 نشان داده شده است. این نمودار نشان می دهد که کاهش مطلوب قیمت آماده سازی می تواند قیمت کل استفاده از CWM را کاهش دهد. تجهیزاتی که برای آماده سازی CWM بکار می رود بسیار ساده می باشند.

جدول 1. خواص مخلوط آبو زغال سنگ