化石燃料はどのように電気を提供しますか？

世界で生産された電力の3分の2は、化石燃料の世代から来ています。化石燃料には、石炭、石油、天然ガスが含まれます。それらは、何百万年も前に住んでいた植物や動物の有機遺跡から形成されています。ほとんどの場合、化石燃料は地球の表面の下にあり、掘削または掘削によって抽出する必要があります。米国で使用されている電力の約半分は石炭の燃焼から来ているため、石炭火力発電所は、化石燃料がどのように電力を生成するかの原則を説明するのに役立ちます。

1. 燃焼

   • 化石燃料から電力を生産する際の基本的なプロセスは燃焼です。石炭、石油、またはガスは発電所で燃焼します。これは、化石燃料に保存されているエネルギーを機械的または電気エネルギーに変換するための機械システムです。燃焼化石燃料の副産物には、二酸化炭素、二酸化硫黄、亜酸化窒素、メタン、粒子状物質が含まれます。これらはすべて環境に有害であり、特に大気質に影響を与えます。

   粉砕された石炭

   • 地表または地下の炭鉱の地球から抽出された石炭の塊は、粉末を作るために粉砕または粉砕されます。粉砕された石炭は、石炭の塊よりも多くの表面積を持っているので、より容易に燃焼します。石炭粉末は、燃焼室（ボイラー、本質的に）に吹き込まれ、酸素と混合し、非常に高温で燃焼して熱いガスを生成します。

   蒸気タービン

   • ボイラー内には、水で満たされた相互接続されたチューブがあります。石炭を燃焼させることで生成された高温ガスは、チューブの水を熱し、蒸気に変えます。蒸気は、高圧下で蒸気タービンに流れ込みます。蒸気タービンは、最も基本的な形では、刃が外側に付着した円筒形のドラムです。タービンはシャフトに取り付けられています。蒸気はタービンを含むチャンバーに撃ち、刃に当たり、タービンとシャフトが高速で回転します。その後、蒸気はコンデンサーに入り、そこで水に戻り、再び使用されるチューブに戻ってきます。蒸気が冷えると放出される熱は冷却塔に入り、そこで大気に流れます。

   ジェネレーター

   • 発電機は、シャフトの一端に取り付けられています。発電機は、ワイヤーコイルのシステムで構成されています。ワイヤーが強い磁場で回転すると、電気が生成されます。電気は高電圧電力に変換され、トランスミッションラインに沿って私たちの家や企業に送られ、そこでより低い電圧に変換されて安全に使用できます。

   バリエーション

   • 化石燃料を燃やして電力を生成するプロセスには多くのバリエーションが存在します。たとえば、統合されたガス化されたサイクルの発電所の組み合わせは、石炭をガスに変え、ガスから不純物を除去してから、大気中に放出される汚染物質を減らす手段として電気を生産します。多くの天然ガス生成植物では、蒸気ではなく熱いガスがタービンを回すために使用されます。複合サイクルの天然ガス発電所は、ガスを使用してタービンを回し、そのプロセスから廃熱をリダイレクトして蒸気タービンを走らせる蒸気を生産し、それによってプロセスの効率を高めます。