Исследовательская команда из Шэньчжэньского университета создала то, что они называют топливным элементом прямого действия на основе угля с нулевыми углеродными выбросами. Работы над его созданием начались в 2018 году, и пока они далеки от завершения, хотя стабильные версии этой «угольной батареи» уже были произведены. Основное преимущество заключается в том, что уголь больше не требуется сжигать в процессе генерации энергии, как это делалось на угольных электростанциях на протяжении многих лет.
Процесс получения энергии осуществляется через электрохимическую реакцию угля с кислородом в ходе окисления. Для этого уголь проходит тщательную подготовку: его измельчают, очищают, сушат и формируют специальную пористую поверхность. Эта поверхность функционирует как мембрана, что и позволяет инициировать реакцию, в результате которой возникает электрический ток. Внутри топливного элемента находятся лишь измельченный уголь и кислород.
В результате образуется диоксид углерода, который моментально перерабатывается в синтез-газ или химически стабилизируется в полезные соединения, такие как бикарбонат натрия. В данной системе отсутствуют топка, горение и дым, а также нет турбин и генераторов, что делает ее весьма компактной и экономически выгодной по сравнению с угольной электростанцией. Кроме того, у нее нет ограничений в КПД из-за цикла Карно.
Как уточняют китайские ученые, они долгое время усовершенствовали свои знания в области материаловедения и пробовали различные конструкции угольного элемента. Теперь они настолько опытны в этих вопросах, что готовы применить свою технологию для генерации энергии прямо в недрах земли. Вместо извлечения угля на поверхность, возможно создать генератор непосредственно в месте залегания этого ресурса, что обеспечит значительную экономию средств и ресурсов.
