Maulana Yusuf, Eddy Ibrahim, Edward Saleh, Moh Rashid Ridho, Iskhaq Iskandar
Hintergrund: Die intensive Nutzung minderwertiger Kohle (<5.100 kcal/kg) als Brennstoff in einem Dampfkraftwerk kann zu starken Methanemissionen (CH4) führen, deren Menge in der Atmosphäre zunimmt. Die starken CH4-Emissionen wirken sich auf die globale Erwärmung und insbesondere den Klimawandel aus. Die chemische Reaktion zwischen CH4-Gas und Sauerstoff (O2) bei der Kohleverbrennung verringert die Sauerstoffkonzentration und erhöht CO2 (Kohlendioxid) und H2O (Wasserdampf). Eine Verringerung der Sauerstoffkonzentration um 2 % erhöht die CH4-Konzentration in der Luft um 10 %. Eine starke Sauerstoffabnahme wirkt sich negativ auf die Pflanzengesundheit aus und kann sogar zum Tod führen. Ziel und Zweck: Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen einer Sauerstoffabnahme auf die erhöhten CH4-Emissionen aus der Verbrennung von Kohle mit unterschiedlichem Kaloriengehalt aufzuzeigen. Die Merkmale der Kohleverbrennung werden mit den tatsächlichen in der Natur vorkommenden Bedingungen verglichen, die mit der Umweltgesundheit, insbesondere der Beeinträchtigung der Pflanzengesundheit, verbunden sind. Methoden: Diese Studie wurde im Labor mit einer Reihe von Kohleproben durchgeführt, von Kohle mit niedrigem bis zu Kohle mit hohem Kaloriengehalt. Das in dieser Studie verwendete Verbrennungssystem war eine modifizierte Festbett-Kohleverbrennung. Die Sauerstoffkonzentration und die CH4-Emission wurden von einem Mehrgasdetektor abgelesen, und ein Thermoelement wurde verwendet, um die Verbrennungstemperatur der Kohle zu messen. Die in dieser Studie beobachteten Variablen waren die Sauerstoffkonzentration (%) und die CH4-Emission (ppm) verschiedener Kohlesorten, von Kohle mit niedrigem bis zu Kohle mit hohem Kaloriengehalt mit den Codes BA-59, BA-63, BA-67, BA-76. Die aus dieser Studie gewonnenen Daten wurden mit statistischen Methoden verarbeitet. Die generierten Daten wurden mit dem in Anlagen zulässigen Mindestsauerstoffgehalt verglichen, nämlich um 20 %. Darüber hinaus kann eine Abnahme der Sauerstoffkonzentration auch durch chemische Reaktionen zwischen CH4- und Sauerstoffgasen nachgewiesen werden, bei denen CO2 (Kohlendioxid) und H2O (Wasserdampf) entstehen. Ergebnisse: Auf der Grundlage der statistischen Tests, die aus einem Datennormalitätstest, einem hypothetischen Test und einer nichtlinearen Regressionsanalyse bestanden, wurde eine signifikante Korrelation zwischen der Abnahme der Sauerstoffkonzentration und den erhöhten CH4-Emissionen festgestellt. Die durchgeführten Berechnungen ergaben für jede Kohlekategorie, von minderwertiger bis hochwertiger Kohle, folgende Sauerstoffkonzentrationen und CH4-Emissionen: BA-59: 11,8 % und 4,8 ppm; BA-63: 15,3 % und 1,3 ppm; BA-63: 16,4 % und 0,3 ppm; BA-76: 17,2 % und 0,1 ppm. Dabei beträgt der für die Atmung der Pflanzen zulässige Sauerstoffanteil mindestens 20 %. Schlussfolgerung: Die Verbrennung minderwertiger Kohle für den Kraftwerksbetrieb verringert die Sauerstoffkonzentration und erhöht die CH4-Gasemissionen in die Atmosphäre, was die Gesundheit der Pflanzen schädigen und sogar zum Tod führen kann.Die durch die Verbrennung minderwertiger Kohle für Kraftwerke entstehenden CH4-Emissionen können durch die Aufwertung minderwertiger Kohle verringert werden, sodass sich ihre Eigenschaften ändern.