معالجة أكاسيد النيتروجين | كيف نتعامل مع غازات النفايات الناتجة عن توليد الطاقة بالفحم؟

يُعد توليد الطاقة بالفحم جزءًا هامًا من إمدادات الطاقة العالمية، وتُمثل معالجة غازاته العادمة حلقةً أساسيةً لتحقيق الطاقة النظيفة وحماية البيئة. تتكون هذه الغازات العادمة بشكل رئيسي من أكاسيد النيتروجين (NOx)، وثاني أكسيد الكبريت (SO₂)، والجسيمات الدقيقة (PM)، وثاني أكسيد الكربون (CO₂)، والسخام، وغيرها. تُؤثر هذه الغازات العادمة سلبًا على البيئة وصحة الإنسان، ولذلك تُعدّ معالجتها بالغة الأهمية.

أولاً، أضرار الغازات الناتجة عن توليد الطاقة بالفحم:

يُعدّ ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين من المكونات الرئيسية للأمطار الحمضية، التي تُلحق أضرارًا جسيمة بالتربة والمياه والنظام البيئي. كما تُشكل الجسيمات العالقة وثاني أكسيد الكبريت خطرًا على صحة الإنسان، وقد تُسبب مشاكل تنفسية. ويُساهم ثاني أكسيد الكربون، وهو أحد غازات الاحتباس الحراري، في تفاقم تغير المناخ العالمي. وتُطلق المعادن الثقيلة أيضًا في البيئة من خلال حرق الفحم، مما يُشكل تهديدًا طويل الأمد لصحة الإنسان والنظم البيئية.

ثانيًا، الطرق الرئيسية لمعالجة غازات النفايات الناتجة عن توليد الطاقة بالفحم:

يتكون جهاز تنقية غازات العادم للمولد، وهو جهاز تنقية غازات العادم DOC+DPF، من محفز الأكسدة DOC وجهاز التقاط الجسيمات DPF.
1. مرشح الجسيمات DPF: يعترض الجسيمات الموجودة في غاز العادم بالطرق الفيزيائية، ثم يحرقها أو يذيبها عن طريق التسخين والترطيب ووسائل أخرى، وذلك لتحقيق غرض التنقية.

2- محفز الأكسدة DOC: يتم من خلال محفز معين تحويل المواد الضارة في غاز العادم إلى مواد غير ضارة، مثل أول أكسيد الكربون CO والهيدروكربون HC إلى ثاني أكسيد الكربون CO₂ والماء H₂O، وفي الوقت نفسه، يمكنه أيضًا إزالة أكاسيد الكبريت في العادم، وتحويلها إلى كبريتات.

3. إزالة أكاسيد النيتروجين من غازات المداخن: تهدف تقنية إزالة أكاسيد النيتروجين من غازات المداخن إلى التحكم في انبعاثات أكاسيد النيتروجين في الغازات العادمة. يُستخدم النيتروجين أو اليوريا كمادة مُختزلة. عند درجة حرارة معينة وباستخدام عامل حفاز، يُعيد الأمونيا تكوين أكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين وبخار.

4- انخفاض انبعاثات غازات المداخن الناتجة عن احتراق الفحم: إن استخدام تقنية الانبعاثات المنخفضة للغاية في صناعة توليد الطاقة بالفحم في الداخل والخارج يمكن أن يحقق تأثيرًا عاليًا نسبيًا في إزالة النيتروجين، ويقلل من انبعاثات السخام.

تُعدّ معالجة غازات مخلفات محطات توليد الطاقة بالفحم حلقةً أساسيةً لتحقيق الطاقة النظيفة وحماية البيئة. ومع تزايد الوعي البيئي، تتطور وتتحسن تقنيات معالجة غازات المخلفات باستمرار، وذلك لحماية البيئة وصحة الإنسان. ومن خلال استخدام تقنيات معالجة متقدمة وشاملة، يُمكن خفض انبعاثات الملوثات وتحسين جودة الهواء وتعزيز التنمية المستدامة. وبفضل التقدم والابتكار المستمر في التكنولوجيا، ستصبح معالجة غازات مخلفات محطات توليد الطاقة بالفحم أكثر علميةً واقتصاديةً، مما يُقلل من تأثيرها على البيئة.