Группа учёных из Шэньчжэньского университета разработала технологию, которая позволяет получать электричество без сжигания угля. Прототип устройства назван ZC-DCFC — Zero-Carbon-emission Direct Coal Fuel Cell, то есть топливный элемент прямого окисления угля с нулевыми выбросами углерода. Уголь загружают в нечто похожее на большую батарейку, и она вырабатывает электричество без горения, без дыма и без значительных выбросов углекислого газа в атмосферу.
Уголь измельчают до состояния тонкого порошка, сушат, очищают от золы и серы, после чего подают в анодную камеру (положительный электрод). На другой стороне — катод (отрицательный электрод), куда поступает кислород. Между ними — оксидная мембрана-электролит, через которую проходят ионы кислорода. Углерод окисляется электрохимически: не горит, а «отдаёт» электроны напрямую во внешнюю цепь, формируя ток. Весь образующийся углекислый газ выходит из анода в виде чистого концентрированного потока. Его сразу улавливают и либо превращают в синтез-газ (смесь CO и водорода, сырьё для химпромышленности), либо минерализуют в твёрдые соединения вроде бикарбоната натрия. Попросту говоря, CO₂ превращают в соду.
Теоретический КПД такой установки потенциально превышает 60%, тогда как обычные угольные электростанции упираются в термодинамический потолок около 40%. Это, так называемый предел цикла Карно, выше которого тепловой двигатель физически не может работать эффективнее. И это революционное решение в преобразовании энергии.
Угольные электростанции сегодня — крупнейший источник CO₂ на планете: около 800–1000 граммов на каждый выработанный киловатт-час. Они же выбрасывают мелкодисперсную пыль, оксиды серы и азота, ртуть, свинец, кадмий. Кислотные дожди, подкисление водоёмов, деградация лесов — это все задокументированные последствия производства энергии, построенной на этом горючем ископаемом. Уголь при этом обеспечивает около 28% мировой первичной энергии.
Но до промышленного внедрения технологии еще очень далеко. Старший инженер компании HBIS Group Вэй Чжицзян прямо оценивает: коммерческая конкурентоспособность — не раньше 2045 года. Причины: материалы стоят дорого, производство мелкосерийное, инфраструктура улавливания CO₂ отсутствует в промышленных масштабах, а дешёвое традиционное сжигание угля и быстро дешевеющая солнечная и ветровая энергетика — сильные конкуренты. Проект получил поддержку Национального мегапроекта КНР по исследованию недр 2025 года и вписывается в цель Пекина достичь углеродной нейтральности к 2060 году. Есть и неожиданный угол: технологию хотят адаптировать для глубоких угольных пластов — на глубине до 2 километров, где добывать уголь традиционным способом становится всё дороже и опаснее. Идея — генерировать электричество прямо под землёй и передавать его на поверхность кабелем, минуя горнодобывающую инфраструктуру.
