При газификации отсутствует горение, а вместо этого при недостатке кислорода или воздуха в закрытом реакторе происходит преобразование материалов на основе углерода непосредственно в синтетический газ или так называемый синтез-газ.
Газификация может регенерировать энергию, содержащуюся в биомассе и твердых бытовых отходах, превращая эти материалы в ценные продукты, устраняя необходимость их сжигания или захоронения. Металлы и стекло перед началом процесса газификации следует отделить от остальных отходов.
В процессе газификации углеродсодержащие материалы разрушаются до молекулярного уровня, поэтому такие примеси, как азот, сера и ртуть, можно легко изъять из смеси и продать как ценные промышленные товары.
Синтез-газ является основным продуктом газификационных установок. Кроме этого, к товарным продуктам, полученным из синтез-газа, относятся химические вещества (45%), жидкое топливо (28%), газообразное топливо (8%) и электроэнергия (19%).
На большинстве угольных электростанций фактически только треть топлива преобразуется в электричество. Напротив, электростанции, использующие газификацию угля вместо обычного его сжигания, могут увеличить производство электроэнергии в два раза.
Очищенные от примесей угольные газы сжигаются в газовой турбине, как это происходит при сжигании природного газа. Горячие отработанные газы от турбины и часть тепла, выделяемого в процессе газификации угля, используются для выработки пара и приведения в действие паровой турбины-генератора.
Этот двойной источник энергии, называемый «комбинированным циклом», гораздо эффективнее в получении электроэнергии из угля. Энергетическая эффективность топлива, образующаяся вследствие газификации угля на электростанции и применения комбинированного цикла, может быть увеличена до 50 процентов и более.
В процессе газификации угля происходит активное выделение двуокиси углерода в виде концентрированного газового потока под высоким давлением. В этой форме газ легче захватить и утилизировать с меньшими затратами. Напротив, когда уголь горит или вступает в реакцию с воздухом, 79% которого составляет азот, образующийся углекислый газ рассеивается, делая процесс его утилизации дорогостоящим.
Поскольку уголь является самым распространенным и доступным ископаемым ресурсом на Земле, и даже низкосортный уголь может участвовать в газификации, то эта технология представляет первостепенный интерес во многих регионах мира.
Газификация в промышленных масштабах систематически используется уже больше 75 лет в нефтепереработке, производстве удобрений и химической промышленности, и более 35 лет - в электроэнергетике.
Газификация производит электричество со значительно меньшим воздействием на окружающую среду, чем с применением традиционных технологий. По сравнению со обычными установками для сжигания угля, газификация позволяет улавливать углекислый газ намного эффективнее и с меньшими затратами.