Para convertir la energía almacenada en un trozo de carbón en energía química, se puede emplear un proceso químico conocido como gasificación del carbón. La gasificación del carbón implica hacer reaccionar el carbón con un agente gasificante, como oxígeno, vapor o una mezcla de ambos, a altas temperaturas y presiones. Este proceso descompone los compuestos orgánicos complejos del carbón en moléculas más simples, incluidos el hidrógeno y el monóxido de carbono, que tienen un mayor contenido de energía química.

A continuación se ofrece una descripción general de los pasos involucrados en la gasificación del carbón para convertir la energía almacenada en energía química:

1. Preparación del carbón:

- El carbón se procesa inicialmente para reducir su tamaño y eliminar posibles impurezas o contaminantes. Esto garantiza una gasificación eficiente y evita daños al equipo de gasificación.

2. Reactor de gasificación:

- El carbón preparado se introduce en un reactor de gasificación, que funciona a altas temperaturas (normalmente entre 800 y 1200 grados Celsius) y presiones.

3. Agente gasificante:

- El agente gasificante, como oxígeno, vapor o una mezcla de ambos, se introduce en el reactor junto con el carbón. La elección del agente gasificante depende de la composición del gas producto deseado y de la tecnología de gasificación específica.

4. Reacciones y Productos:

- La alta temperatura y presión en el reactor hacen que el carbón reaccione con el agente gasificante. Este proceso implica una serie de reacciones químicas complejas que descomponen el carbón en hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano y otros productos gaseosos.

5. Gas de síntesis:

- La mezcla de gases resultante, conocida como gas de síntesis o gas de síntesis, contiene varios componentes combustibles, entre ellos hidrógeno (H2), monóxido de carbono (CO) y metano (CH4). Estos gases tienen un mayor contenido de energía química en comparación con el carbón original.

6. Limpieza de gases:

- El gas de síntesis puede contener impurezas, como compuestos de azufre, polvo y partículas de ceniza. Para garantizar una utilización eficiente y minimizar el impacto ambiental, el gas de síntesis se somete a varios procesos de limpieza para eliminar estos contaminantes.

7. Almacenamiento de energía química:

- El gas de síntesis limpio puede utilizarse entonces como fuente de energía química. Puede utilizarse como combustible para la generación de energía, procesos industriales o como materia prima para la producción de otros productos químicos y combustibles, como el hidrógeno o el gas natural sintético (GNS).

Al convertir la energía almacenada en el carbón en energía química mediante la gasificación del carbón, obtenemos una fuente de energía más versátil y valiosa que puede utilizarse en diversas aplicaciones e industrias.