Come l'eredità del carbone sporco potrebbe creare un futuro di energia pulita

Come l'eredità del carbone sporco potrebbe creare un futuro di energia pulita

L'energia del carbone viene ora collegata al riscaldamento globale e all'inquinamento a livello globale. In effetti, è stato stimato che il carbone contribuisce a 25% di gas a effetto serra.

L'uso del carbone ha provocato gravi impatti ambientali negativi, dalla sua estrazione e lavorazione, al suo trasporto e alla sua combustione, portando a alti livelli di inquinamento. In ottobre 2017, un rapporto delle agenzie meteorologiche delle Nazioni Unite ha indicato che i livelli di anidride carbonica aumentavano a "velocità da record"Rispetto a 2016.

In tutto il mondo, l'estrazione del carbone ha contribuito storicamente alla rivoluzione industriale e ha svolto un ruolo importante nello sviluppo della società moderna. Ma molte miniere sono state chiuse nel Regno Unito e in Europa. Nel Regno Unito, questo ha portato a tempi finanziari duri e alla disoccupazione in molte comunità, compresi gli scioperi dei minatori degli 1970 e degli 1980, un impatto registrato nel film 1996 Brassed Off.

Ma cosa succede interno le miniere di carbone dopo la loro chiusura? Sorprendentemente, la maggior parte delle miniere di carbone in disuso inizia a produrre metano - noto come Miniera di carbone metano (CMM) - che può essere una fonte pulita di energia. Può essere utilizzato per generare elettricità tramite motori a gas oppure, con qualche elaborazione tecnica, essere immesso nella rete del gas. Nel corso del tempo, tuttavia, le miniere cominceranno a riempirsi d'acqua e il metano scomparirà quasi del tutto.

Acqua, acqua dappertutto

Ma questo creerà ancora un'altra opportunità. Il Regno Unito miniere di carbone storiche avere uno spazio vuoto residuo approssimativo di un miliardo di metri cubi. Quando allagato, questo è l'equivalente delle piscine olimpioniche 400,000 ad una temperatura stabile. Questo vasto volume d'acqua può essere utilizzato per applicazioni efficienti di riscaldamento e raffreddamento e per ridurre le emissioni di carbonio.

Ma come? Una recente pubblicazione del team della Nottingham Trent University spiega. L'acqua nelle miniere di carbone è generalmente ad una temperatura stabile - normalmente tra 12C e 20C a seconda del luogo - che lo rende perfetto per il riscaldamento, o il raffreddamento, edifici o processi industriali.

Abbiamo sviluppato e testato una nuova tecnologia per diversi anni utilizzando due sistemi, uno a Markham Vale e uno al Museo nazionale delle miniere di carbone per l'Inghilterrae ha scoperto che può utilizzare quest'acqua per fornire energia verde sostenibile alle case e alle imprese nel Regno Unito.

Opportunità e sfide

La tecnologia, che si basa sull'utilizzo di pompe di calore ad acqua, è semplice e diretto e funziona in modo simile a un frigorifero o al sistema di aria condizionata. Non produce alcun rumore o inquinamento atmosferico locale ed è anche tre o quattro volte più efficiente di un riscaldatore elettrico standard o di una caldaia a gas.

Per capire come funzionano le pompe di calore, considera il frigorifero nella tua cucina. Questo estrae il calore dal cibo e dalle bevande al suo interno e lo dirotta nell'ambiente circostante tramite un condensatore (che è semplicemente un radiatore) sull'esterno del frigorifero. La nostra tecnologia impiega un sistema simile. In questo caso, estraiamo il calore dall'acqua della miniera e lo usiamo per riscaldare edifici.

Nel Regno Unito, i programmi di tecnologia di estrazione del carbone già pompano quasi megalitri di acqua 112m per ragioni ambientali, come ad esempio evitando l'inquinamento di acqua potabile, sorgenti e fiumi. La nuova tecnologia potrebbe utilizzare questa acqua, che viene pompata comunque, potenzialmente generando megawatt di calore 63 all'anno.

Ma la tecnologia ha le sue sfide, in particolare la mancanza di investimenti e organizzazioni "campione" a guidare il processo. In parte, questo è perché rimane una tecnologia poco conosciuta o compresa da molti investitori.

C'è anche una mancanza di un modello chiaro da seguire nel Regno Unito quando si implementano nuove tecnologie come questa, non solo a livello commerciale, ma anche contrattuale e legalmente. La maggior parte degli sviluppatori di alloggi nel Regno Unito e in Europa, ad esempio, preferiscono affidarsi a tecnologie consolidate come caldaie a gas o stufe elettriche, anche nelle aree in cui sono disponibili le miniere di carbone. Se queste nuove tecnologie verdi devono avere successo, sono necessarie strategie globali per coinvolgere gli sviluppatori e il pubblico in generale.

Tema caldo

Sul lato positivo, la tecnologia può essere integrato con altre tecnologie di riscaldamento e in molti casi è possibile utilizzare l'infrastruttura di costruzione esistente per implementarla. La tecnologia può anche ridurre le emissioni di carbonio e l'uso di energia e sostenere la conformità con la direttiva sull'efficienza energetica dell'UE e il Regno Unito Regolamenti ESOS.

Abbiamo anche casi di studio eccellenti su larga scala, che dimostrano quanto possa essere efficace. Nel Asturie, Spagna nord-occidentalead esempio, un ospedale e un edificio universitario vengono già riscaldati utilizzando l'acqua della miniera di carbone.

The ConversationLa nostra ricerca dimostra che questa tecnologia potrebbe dare alle miniere di carbone in disuso del mondo un nuovo, verde, stile di vita. Che retaggio adatto per l'industria che sarebbe.

Circa l'autore

Amin Al-Habaibeh, professore di Intelligent Engineering Systems, Nottingham Trent University

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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