China succeeds in converting coal into electricity for the first time without direct emissions/China logra convertir por primera vez carbón en electricidad sin emisiones directas
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Despite the efforts of all countries to abandon the burning of fossil fuels, the quantities of coal, oil, and gas remain far too abundant. Although renewable energies are growing, this dependence has remained high over the last decade, to the point that, even today, more than 80 percent of the primary energy consumed globally comes from fossil fuels (coal, oil, and natural gas). That is why the discovery we are discussing today is so important.
A pesar de los esfuerzos de todos lo países para abandonar la quema de combustibles fósiles, las cantidades de carbón, petróleo y gas siguen siendo demasiado abundantes. Aunque las energías renovables crecen, esta dependencia se ha mantenido alta durante la última década, hasta el punto de que, aún a día de hoy, más del ochenta por ciento de la energía primaria consumida a nivel mundial proviene de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural). Por eso el descubrimiento que hoy comentamos es tan importante.
A group of scientists from the Chinese Academy of Sciences and Shenzhen University have developed a zero-carbon direct-fired coal fuel cell (ZC-DCFC). The key is that it generates electricity from coal without burning it. This simple paradigm shift is what allows it to avoid the direct CO2 emissions associated with traditional combustion. The process is more similar to that of a battery than a conventional thermal power plant. The coal is introduced into an electrochemical cell where, in contact with oxygen, an oxidation reaction occurs that generates electricity directly and silently.
Un grupo de científicos de la Academia China de Ciencias y de la Universidad de Shenzhen, han desarrollado una pila de combustible de carbón directo de cero emisiones de carbono (ZC-DCFC, por sus siglas en inglés). La clave está en que genera electricidad a partir del carbón sin quemarlo. Este simple cambio de paradigma es lo que le permite evitar las emisiones directas de CO2 asociadas a la combustión tradicional. El proceso se asemeja más al de una batería que al de una central térmica al uso. El carbón se introduce en una celda electroquímica donde, en contacto con oxígeno, se produce una reacción de oxidación que genera electricidad de forma directa y silenciosa.
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The key component that makes this "magic" possible is a solid oxide membrane that allows the reaction to occur without combustion. Moreover, the system has an additional advantage: the CO2 generated in the reaction is captured naturally with high purity and can be transformed into valuable raw materials for other industries, such as synthesis gas or sodium bicarbonate. Compared to thermal power plants, the advantages are obvious: while thermal plants use steam turbines and large generators, this new technology uses a fuel cell with no moving parts.
El componente clave que hace posible esta "magia" es una membrana de óxido sólido que permite la reacción sin necesidad de combustión. Por si fuera poco, el sistema tiene una ventaja adicional, el CO2 generado en la reacción se captura de forma natural con alta pureza y se puede transformar en materias primas de valor para otras industrias, como gas de síntesis o bicarbonato de sodio. Comparado con las centrales térmicas las ventajas son obvias: mientras las térmicas utilizan turbinas de vapor y grandes generadores esta nueva tecnología utiliza una celda de combustible sin partes móviles.
It could transform one of the main sources of CO2 into a much cleaner energy source, helping in the fight against climate change. It allows for the exploitation of deep coal seams that are not profitable to extract, generating electricity on-site. Unlike other alternatives, this process does not generate radioactive waste, giving it an advantage over nuclear energy in that specific respect. But, as is often the case with these disruptive developments, there are still challenges to overcome.
Podría transformar una de las principales fuentes de CO2 en una energía mucho más limpia, ayudando en la lucha contra el cambio climático. Permite explotar vetas de carbón situadas a gran profundidad que no son rentables de extraer, generando electricidad in situ. A diferencia de otras alternativas, este proceso no genera residuos radiactivos, lo que lo sitúa en una posición ventajosa frente a la energía nuclear en ese aspecto específico. Pero, como suele pasar con estos desarrollos disruptivos, aún quedan desafíos por superar.
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It's still just a laboratory prototype. The most optimistic reports don't expect it to be available on a large scale until at least 2045. China is researching this because it's the world's largest coal-using country, with coal accounting for more than 55% of its energy and vital to its industrial and energy security. This technology aims to "clean up" coal use rather than eliminate it entirely. While it eliminates direct emissions during electricity generation, the process still relies on coal mining and transportation, activities that also have an environmental impact and associated emissions.
Todavía no es más que un prototigo de laboratorio. Los informes más optimistas no esperan que esté disponible a gran escala hasta, al menos, 2045. China investiga esto ya que es el país que más carbón del mundo y representa más del 55% de su energía y es vital para su seguridad industrial y energética. Esta tecnología busca "limpiar" su uso en lugar de eliminarlo por completo. Aunque elimina las emisiones directas durante la generación de electricidad, el proceso sigue dependiendo de la extracción y el transporte del carbón, actividades que también tienen un impacto ambiental y emisiones asociadas.
In essence, this achievement represents a brilliant conceptual shift, but its real impact on the environment will depend on whether, in the coming decades, it manages to overcome enormous technical and economic obstacles to become a viable large-scale alternative. What the Chinese scientists have achieved is real, but it's important to understand that it's still a laboratory development, not a ready-made, large-scale solution. But we should be optimistic and think that the important thing is that they continue to care, even if only a little, about the environment.
En esencia, este logro representa un cambio conceptual brillante, pero su impacto real en el medio ambiente dependerá de si en las próximas décadas logra superar los enormes obstáculos técnicos y económicos para convertirse en una alternativa viable a gran escala. Lo que han logrado los científicos chinos es real, pero es importante entender que aún es un desarrollo de laboratorio, no una solución lista para usar a gran escala. Pero bueno, hemos de ser optimistas y pensar que lo importante es que de alguna manera se sigan preocupando, aunque sea un poco, por el medio ambiente.
More information/Más información
https://interestingengineering.com/energy/chinas-converts-coal-into-electricity
Este avance es una ejemplo claro del impacto de la innovación tecnológica para mitigar el impacto ambiental cuando a recursos tradicionales se refiere en el camino de transición hacia energías limpias.
El proceso electroquímico facilita la captura del CO2 ahorrando en costos energéticos relacionados a los sistemas de filtrado de las centrales actuales.
Gracia por compartir, excelente artículo.
Saludos y buena suerte.