Refined coal
રિફાઈન્ડ કોલસો એ કોલસાના અપગ્રેડિંગ ટેક્નોલોજીનું ઉત્પાદન છે જે સબ-બિટ્યુમિનસ અને લિગ્નાઇટ (બ્રાઉન) કોલસા જેવા નીચલા ક્રમના કોલસાથી ભેજ અને ચોક્કસ પ્રદૂષકોને દૂર કરે છે, તેમના કેલરી મૂલ્યમાં વધારો કરે છે. કોલસાના રિફાઇનિંગ અથવા અપગ્રેડિંગ તકનીકો સામાન્ય રીતે પૂર્વ-દહન પ્રક્રિયાઓ અને પ્રક્રિયાઓ છે જે કોલસાને બાળી નાખતા પહેલા તેની લાક્ષણિકતાઓમાં ફેરફાર કરે છે. પૂર્વ-દહન કોલસા-અપગ્રેડિંગ તકનીકોનો ઉદ્દેશ કાર્યક્ષમતા વધારવાનો અને જ્યારે કોલસો બાળવામાં આવે ત્યારે ઉત્સર્જન ઘટાડવાનો છે. પરિસ્થિતિ પર આધાર રાખીને, કોલસા-ઇંધણવાળા બોઇલરમાંથી ઉત્સર્જનને નિયંત્રિત કરવા માટે દહન પછીની તકનીકોના સ્થાને અથવા પૂરક તરીકે પૂર્વ-દહન તકનીકનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. શુદ્ધ કોલસાનો પ્રાથમિક લાભ એ કાર્બન ઉત્સર્જનના ચોખ્ખા જથ્થાને ઘટાડવાની ક્ષમતા છે જે હાલમાં પાવર જનરેટરમાંથી ઉત્સર્જિત થાય છે અને ઉત્સર્જનની સંખ્યામાં ઘટાડો કરશે જે ઊભરતાં કાર્બન સીક્વેસ્ટ્રેશન પધ્ધતિઓ દ્વારા સંચાલિત કરવાની દરખાસ્ત છે. રિફાઈન્ડ કોલસા તકનીકો મુખ્યત્વે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં વિકસાવવામાં આવી છે. ઑસ્ટ્રેલિયાના વિક્ટોરિયામાં કેટલીક સમાન તકનીકોનું સંશોધન, વિકાસ અને પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે, જેમાં બ્રાઉન કોલસાના રાસાયણિક બંધને બદલવા માટે વિકસાવવામાં આવેલી ડેન્સિફાઇડ કોલસા તકનીક (કોલ્ડ્રી પ્રોસેસ) નો સમાવેશ થાય છે, જે સ્વચ્છ, સ્થિર (સ્વયંસ્ફુરિત દહન માટે સંવેદનશીલ નથી), નિકાસપાત્ર અને કાળા કોલસાની સમકક્ષ બનવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ઉચ્ચ કેલરી મૂલ્યનું ઉત્પાદન બનાવે છે. કોલસા-અપગ્રેડિંગ ટેકનોલોજી કોલસા-અપગ્રેડિંગ ટેકનોલોજી એ ભેજ દૂર કરવા માટે વિકસાવવામાં આવેલી તકનીકોના વર્ગનો ઉલ્લેખ કરે છે, અને પેટા-બિટ્યુમિનસ કોલસા અને લિગ્નાઇટ (બ્રાઉન કોલસા) જેવા નીચલા સ્તરના કોલસાથી ચોક્કસ પ્રદૂષકો દૂર કરે છે અને તેમના કેલરી મૂલ્યમાં વધારો કરે છે. ઓસ્ટ્રેલિયા, જર્મની અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની કંપનીઓ આ તકનીકોના સંશોધન, વિકાસ અને વ્યાપારીકરણના મુખ્ય પરિબળો છે. પર્યાવરણીય તર્ક લગભગ 30 દેશો સામૂહિક રીતે વિશ્વભરમાં 1,400થી વધુ બ્રાઉન કોલસા આધારિત વીજ મથકો ચલાવે છે. બ્રાઉન કોલસાના પાવર સ્ટેશનો કે જે આર્થિક રીતે બ્રાઉન કોલસાને પાણી મુક્ત કરી શકતા નથી તે બિનકાર્યક્ષમ છે અને ઉચ્ચ સ્તરના કાર્બન ઉત્સર્જનનું કારણ બને છે. ઉચ્ચ ઉત્સર્જન કરતા પાવર સ્ટેશનો, ખાસ કરીને ઓસ્ટ્રેલિયામાં હેઝલવુડ પાવર સ્ટેશન, પર્યાવરણીય ટીકાને આકર્ષે છે. ગ્રીસ અને વિક્ટોરિયા (ઓસ્ટ્રેલિયા) સહિત ઘણા આધુનિક અર્થતંત્રો વીજળી માટે બ્રાઉન કોલસા પર ખૂબ નિર્ભર છે. સુધારેલ પર્યાવરણીય કામગીરી અને સ્થિર આર્થિક વાતાવરણની જરૂરિયાત કાચા ('ખાણકામ તરીકે') બદામી કોલસાને બાળવાની નકારાત્મક પર્યાવરણીય અસરને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડવા માટે રોકાણ માટે પ્રોત્સાહનો પૂરા પાડે છે. આર્થિક તર્ક કોલસા-અપગ્રેડિંગ તકનીકો 'ખાણમાંથી મેળવેલા' બદામી કોલસામાંથી ભેજને દૂર કરે છે અને બદામી કોલસાની કેલરીની કામગીરીને ઉચ્ચ કેલરી મૂલ્યના કાળા કોલસાની સરખામણીમાં 'સ્વચ્છ' બર્નિંગ સ્થિતિમાં પરિવર્તિત કરે છે. કેટલીક કોલસાની સુધારણા પ્રક્રિયાઓ ગાઢ કોલસાના ઉત્પાદનમાં પરિણમે છે જે કાળા કોલસાના બોઇલરમાં બાળવા માટે યોગ્ય કાળા કોલસાના સમકક્ષ ઉત્પાદન માનવામાં આવે છે. વજન દ્વારા 60 ટકાની લાક્ષણિક ભેજ સામગ્રી સાથે વિક્ટોરિયન બ્રાઉન કોલસાને વિશ્વનો 'સૌથી ભીનો' બ્રાઉન કોલસો માનવામાં આવે છે. ભેજનું ઊંચું પ્રમાણ એ મુખ્ય કારણ છે કે રાજ્યના ત્રણ મુખ્ય વીજ મથકોને સામૂહિક રીતે વિશ્વના સૌથી ગંદા કાર્બન ઉત્સર્જકો તરીકે ગણવામાં આવે છે. મેલબોર્ન યુનિવર્સિટી અને મોનાશ યુનિવર્સિટી દ્વારા હાથ ધરાયેલા અભ્યાસો પુષ્ટિ કરે છે કે જ્યારે વિક્ટોરિયન બ્રાઉન કોલસામાંથી ભેજ દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે કુદરતી રીતે રાખ, સલ્ફર અને અન્ય તત્વોનું નીચું સ્તર તેને વિશ્વના સૌથી સ્વચ્છ કોલસાઓમાંનું એક માને છે. જ્યારે પાણી કાઢવામાં આવે છે, ત્યારે અપગ્રેડેડ બ્રાઉન કોલસો કાળા કોલસાની સરખામણીમાં નિકાસ બજારમાં સ્પર્ધા કરી શકે છે. વિશ્વભરમાં નોંધપાત્ર બ્રાઉન કોલસાનું ખાણકામ થઈ રહ્યું છે અને ખાણકામનું સ્તર વધી રહ્યું છે, તેથી કોલસાના અપગ્રેડિંગ તકનીકોની જરૂરિયાત વધુ સ્પષ્ટ થઈ ગઈ છે. આ તકનીકો બ્રાઉન કોલસાના દહનથી વધતા ઉત્સર્જનની વૈશ્વિક પર્યાવરણીય ચિંતાને દૂર કરવામાં મદદ કરશે અને ચીન, ભારત, જાપાન અને અન્ય દેશો સાથે કાળા કોલસા માટે સ્પર્ધા કરવામાં મુશ્કેલીનો સામનો કરી રહેલા વિયેતનામ જેવા ઝડપથી વિકસતા અર્થતંત્રોને વૈકલ્પિક બળતણ વિકલ્પો પૂરા પાડશે. તકનીકી સરખામણી સ્વાભાવિક ઉચ્ચ ભેજનું પ્રમાણ હોવાને કારણે, તમામ લિગ્નાઇટ્સને દહન પહેલાં સૂકવવાની જરૂર છે. તકનીકી પ્રકાર પર આધાર રાખીને સૂકવણી કાં તો અલગ કામગીરી દ્વારા અથવા પ્રક્રિયાના ભાગ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. સરખામણી ચાર્ટ વિવિધ દેશોમાં વિકાસમાં રહેલી વિવિધ તકનીકી સૂકવણી પદ્ધતિઓને ઓળખે છે અને ગુણાત્મક સરખામણી પ્રદાન કરે છે. ઇતિહાસ અને ફાયદા યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ શુદ્ધ કોલસાનો સૌથી જાણીતો ઉત્પાદક એવરગ્રીન એનર્જી ઇન્ક નામની ડેનવર, કોલોરાડો સ્થિત કંપની છે. આ કંપની જાહેરમાં વેપાર કરે છે અને એનવાયએસઇ આર્કા એક્સચેન્જમાં સૂચિબદ્ધ છે. કંપનીની વેબસાઇટ અને યુ. એસ. સિક્યોરિટીઝ એન્ડ એક્સચેન્જ કમિશનની ફાઇલ પર તેના ફોર્મ 10-કે અનુસાર, તેની સ્થાપના 1984માં એડવર્ડ કોપેલમેન દ્વારા સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીની પ્રયોગશાળામાં સૌપ્રથમ વિકસિત કોલસા-અપગ્રેડિંગ તકનીકનું વ્યાપારીકરણ કરવા માટે કરવામાં આવી હતી. કોપેલમેનના નામ પરથી K લઈને, એવરગ્રીન, અગાઉ KFx Inc., તેના શુદ્ધ કોલસાના ઉત્પાદનને "K-ઇંધણ" તરીકે બ્રાન્ડ કર્યું. પશ્ચિમી યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં મોટાભાગનો કોલસો "લોઅર-રેન્ક" કોલસા તરીકે ઓળખાય છે જે "સબ-બિટ્યુમિનસ" અને "લિગ્નાઇટ" કોલસાની શ્રેણી હેઠળ આવે છે. આ કોલસામાં ભેજનું સ્તર ઊંચું હોય છે અને તેમાં 20 થી 30 ટકા પાણી હોઈ શકે છે. બિટ્યુમિનસ અને એન્થ્રાસાઇટ કોલસા જેવા "ઉચ્ચ કક્ષાના" કોલસાની સરખામણીમાં આ પ્રમાણમાં ઉચ્ચ ભેજનું પ્રમાણ નીચલા સ્તરના કોલસાને ઓછા કાર્યક્ષમ બનાવે છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં વપરાતા સબ-બિટ્યુમિનસ કોલસાની સરેરાશ ગરમીની માત્રા પાઉન્ડ દીઠ આશરે 8,500 બ્રિટિશ થર્મલ યુનિટ (બીટીયુ) છે. કે-ઇંધણ (આર) પ્રક્રિયા કાચા, નીચા દરજ્જાના કોલસામાંથી આશરે 30 ટકા ભેજ દૂર કરવા માટે ગરમી અને દબાણનો ઉપયોગ કરે છે અને તેની થર્મલ સામગ્રીને પાઉન્ડ દીઠ આશરે 11,000 બી. ટી. યુ. સુધી વધારે છે. કોલસાના ઉષ્મા મૂલ્યમાં વધારો કરવા ઉપરાંત, કોલસામાં 70 ટકા સુધી મૂળભૂત પારાને દૂર કરવામાં આવે છે અને તેની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાને કારણે, ઓછા ક્લોરાઇડ અને નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડનું ઉત્સર્જન પ્રતિ કિલોવોટ કલાકના આધારે પ્રાપ્ત થાય છે. શુદ્ધ કોલસાની પ્રક્રિયાના ફાયદાઓ વધુ કાર્યક્ષમ પરિવહન અને ઓછા ઉત્સર્જન અને વધુ કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરવા માટે 100 ટકા શુદ્ધ કોલસાથી બનેલા બળતણ અથવા કાચા અને શુદ્ધ કોલસાના મિશ્રણ પર સ્વિચ કરવાની ઉપયોગિતાઓની ક્ષમતા છે. એક ગેરલાભ એ છે કે ઉદ્યોગને નોંધપાત્ર સબસિડીની જરૂર છે. સરકારી આંકડાઓની તપાસ દર્શાવે છે કે 2007માં, પેદા થયેલા દરેક મેગાવોટ-કલાક માટે, શુદ્ધ કોલસાને ફેડરલ સપોર્ટમાં $29.81 મળ્યું હતું, સૌર ઉર્જાને $24.34 મળ્યું હતું, પવન ઉર્જાને $23.37 મળ્યું હતું અને પરમાણુ ઉર્જાને $1.59 મળ્યું હતું. ઓસ્ટ્રેલિયામાં ગીચ કોલસાના ઉત્પાદક મેલબોર્ન, વિક્ટોરિયા સ્થિત એક કંપની છે જેને એન્વાયર્નમેન્ટલ ક્લીન ટેક્નોલોજીસ લિમિટેડ (ઇસીટી લિમિટેડ) કહેવાય છે આ કંપની જાહેરમાં વેપાર કરે છે અને ઓસ્ટ્રેલિયન સ્ટોક એક્સચેન્જ (એએસએક્સ) પર સૂચિબદ્ધ છે. આ કંપનીને 2005માં મેલબોર્ન યુનિવર્સિટીની કેમિકલ લેબોરેટરીમાં સૌપ્રથમ વિકસાવવામાં આવેલી કોલ્ડ્રી પ્રોસેસ કોલસા-અપગ્રેડિંગ પદ્ધતિનું વ્યાપારીકરણ કરવાના પ્રાથમિક હેતુ સાથે સૂચિબદ્ધ કરવામાં આવી હતી. 1980ના દાયકામાં એ. જ્હોન. આ પ્રક્રિયાનું નામ કેલેજા જૂથ પરથી લેવામાં આવ્યું છે, જેણે 1994માં ટેકનોલોજી હસ્તગત કરી હતી અને 2005માં વધુ વ્યાપારીકરણ માટે ઇસીટી લિમિટેડને લાઇસન્સ આપતા પહેલા 2004માં મેડડિંગલી ખાણ, બેચસ માર્શ, વિક્ટોરિયા ખાતે પ્રાયોગિક પ્રદર્શન માટે ટેકનોલોજી વિકસાવી હતી. વિક્ટોરિયા રાજ્યમાં બ્રાઉન કોલસા (લિગ્નાઇટ) ના વિશ્વના જાણીતા ભંડારનો આશરે 25 ટકા હિસ્સો છે. આ કોલસો વિશ્વના 'સૌથી ભીના' કોલસામાંનો એક છે, જેમાં વજનની દ્રષ્ટિએ 60 ટકા પાણીનું સામાન્ય ભેજનું પ્રમાણ છે. ભેજનું ઊંચું પ્રમાણ વિક્ટોરિયન બ્રાઉન કોલસાને બિનકાર્યક્ષમ બળતણ સ્ત્રોત બનાવે છે અને તે પ્રાથમિક કારણ છે કે શા માટે લાટ્રોબ ખીણમાં હેઝલવુડ પાવર સ્ટેશનને વિશ્વના સૌથી ગંદા કોલસા આધારિત પાવર સ્ટેશન તરીકે ગણવામાં આવે છે. શીતળ પ્રક્રિયા કોલસાની અંદર કુદરતી એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા બનાવવા માટે નીચા દબાણવાળા યાંત્રિક શીયરનો ઉપયોગ કરે છે જે પછી કુદરતી રીતે 80 ટકા ભેજને બહાર કાઢે છે. બહાર કાઢેલા ભેજને પછી કબજે કરવામાં આવે છે અને નિસ્યંદિત પાણી તરીકે પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે. શીતળ પ્રક્રિયા દ્વારા રૂપાંતરિત વિક્ટોરિયન બ્રાઉન કોલસામાં 5874 કે. સી. એલ./કિલોની વધેલી થર્મલ સામગ્રી છે, જે મોટાભાગના નિકાસ-ગ્રેડ ઓસ્ટ્રેલિયન કાળા કોલસા સાથે તુલનાત્મક છે. કોલ્ડ્રી પ્રક્રિયાનો ફાયદો એ છે કે પાવર જનરેટરને હાલના બિનકાર્યક્ષમ બોઇલરમાં ઓછું ઉત્સર્જન હાંસલ કરવા માટે ખાણમાંથી મેળવેલા બ્રાઉન કોલસા અને કોલ્ડ્રી ગોળીઓ જેવા કાચા મિશ્રણ પર સ્વિચ કરવાની મંજૂરી આપવાની ક્ષમતા છે, અથવા બ્લેક કોલસાના બોઇલર રજૂ કરીને અને 100 ટકા કોલ્ડ્રી રિફાઈન્ડ કોલસાના ગોળીઓનો ઉપયોગ કરીને નોંધપાત્ર રીતે ઓછું ઉત્સર્જન હાંસલ કરવાની ક્ષમતા છે. શીતળ પ્રક્રિયા કાળા કોલસાના સ્થાને અન્ય દેશોમાં નિકાસ કરી શકાય તેવા ઉત્પાદનના ઉત્પાદન દ્વારા પાવર જનરેટર માટે આવકના નવા પ્રવાહો બનાવવાનો વધારાનો લાભ પૂરો પાડે છે. અન્ય શુદ્ધ કોલસાની પ્રક્રિયાઓથી વિપરીત, શીતળ પ્રક્રિયા એક વ્યાવસાયિક પદ્ધતિ છે જેને સબસિડીની જરૂર નથી. વ્યાપારી વિકાસ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ એવરગ્રીન એનર્જીએ જિલેટ, વ્યોમિંગ નજીક સંપૂર્ણ પાયે કોલસાની રિફાઇનરીનું નિર્માણ કર્યું હતું, જેણે 2005ના અંતમાં કામગીરી શરૂ કરી હતી. મૂળરૂપે વ્યાપારી પ્લાન્ટ તરીકે ડિઝાઇન કરાયેલ આ સુવિધાને ડિઝાઇન અને ઓપરેશનલ સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડ્યો હતો. એવરગ્રીને માર્ચ 2008માં આ સુવિધાને નિષ્ક્રિય કરી દીધી હતી અને તેના બદલે તેના ઇજનેરી, બાંધકામ અને ખરીદીના ઠેકેદાર બેચટેલ પાવર કોર્પોરેશન સાથે પ્રક્રિયા વિકાસ મંચ તરીકે પ્લાન્ટનો ઉપયોગ કર્યો હતો. એવરગ્રીન હવે મધ્યપશ્ચિમ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને એશિયામાં સ્થાનો પર સુધારેલ બેચટેલ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરીને કોલસાની રિફાઇનરી બાંધવા માંગે છે. ઓસ્ટ્રેલિયા કેલેજા ગ્રૂપે બેકસ માર્શ, વિક્ટોરિયા નજીક મેડિંગલી ખાણ ખાતે જે. બી. ડી. બિઝનેસ પાર્ક ખાતે વાર્ષિક 16,000 ટનનો સંપૂર્ણ પાયલોટ પ્રદર્શન પ્લાન્ટ બાંધ્યો હતો, જેણે 2004ની શરૂઆતમાં કામગીરી શરૂ કરી હતી. 2005 થી ઇસીટી લિમિટેડે સુવિધાને અપગ્રેડ કરી, 2007 માં વિક્ટોરિયન સરકારના ભંડોળ સાથે પાણી પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રક્રિયા ઉમેરી અને તેના ઇજનેરી ભાગીદાર એઆરયુપી સાથે પ્રક્રિયા વિકાસ મંચ તરીકે પ્લાન્ટનું સંચાલન કર્યું. વર્ષ 2009માં ઇ. સી. ટી. લિમિટેડે વિયેતનામની થાંગ લોંગ ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કંપની (ટિન્કોમ) સાથે 2014 સુધીમાં 20 લાખ ટન પ્રતિ નિકાસ પ્લાન્ટ અને 2020 સુધીમાં 20 લાખ ટન પ્રતિ નિકાસના નિર્માણ પહેલા વ્યાવસાયિક શક્યતાઓને અંતિમ સ્વરૂપ આપવા માટે કરાર કર્યો હતો. ઇસીટી લિમિટેડ ચીન, ભારત, ઇન્ડોનેશિયા, પોલેન્ડ, ગ્રીસ અને રશિયામાં બ્રાઉન કોલસાના સપ્લાયરો સાથે ટેકનોલોજી લાઇસન્સિંગ કરારો સુરક્ષિત કરવા માટે એઆરયુપી સુધારેલી ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરી રહી છે. ચાઇના જી. બી. સી. ઈ. એ વિશ્વની પ્રથમ ઔદ્યોગિક સ્તરે કોલસાના અપગ્રેડિંગ સુવિધાનું નિર્માણ કર્યું છે અને હવે તેનું સંચાલન કરી રહ્યું છે. તે કોલસાના ફીડસ્ટોકના 1 એમ. ટી. પી. એ. પર પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે અને તે ચીનના સૌથી મોટા લિગ્નાઇટ ઉત્પાદક પ્રદેશ આંતરિક મંગોલિયાના હોલિંગોલમાં સ્થિત છે. આ કોલસો સામાન્ય રીતે ઊંચો ભેજ (35-40% TM) અને 3200-3400 કિલો કેલરીનો હોય છે. બજારની જરૂરિયાતોને આધારે, તે ખૂબ જ ઓછી ભેજનું પ્રમાણ (<10 ટકા ગાર) સાથે 5000-5500 કેસીએલ કોલસા (ગાર) નું ઉત્પાદન કરે છે. આ પ્લાન્ટ એલ. સી. પી. કોલસા-અપગ્રેડિંગ તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે, જે એક પાયરોલાઇટિક પ્રક્રિયા છે જે પૃથ્વીમાં કુદરતી રીતે થતી કોલિકરણ પ્રક્રિયાને ચાલુ રાખવા માટે ઓક્સિજન મુક્ત વાતાવરણમાં ગરમી અને દબાણનો ઉપયોગ કરે છે. આ ટેકનોલોજી દ્વારા પ્રોસેસ્ડ કોલસો હાઇડ્રોફોબિક અને પરિવહનક્ષમ છે, જેનો અર્થ છે કે તે પરિવહન દરમિયાન ભેજને ફરીથી શોષશે નહીં અથવા પાવડરમાં તૂટી જશે નહીં. બિટ્યુમિનસ કોલસો બર્ગિયસ પ્રક્રિયા કોલસાની ચકાસણી શીતળ પ્રક્રિયા કોક ઇંધણ ગીચ કોલસાનું ઊર્જા મૂલ્ય કોલસાની ફિશર-ટ્રોપ્સ પ્રક્રિયા કર્રિક પ્રક્રિયા લિયોનાર્ડાઇટ લિગ્નાઇટ મેડિંગલી ખાણ તીવ્રતાના આદેશો (ચોક્કસ ઊર્જા ઘનતા) વિવિધ ઇંધણમાંથી પ્રતિ મિલિયન જૂલ ઊર્જા ઉત્સર્જિત CO2 ની સૂચિ સંદર્ભો કોલસો