Электрическая энергия является важной частью всего развития человеческой деятельности. В 1995 году при оценке на душу населения потребление электрической энергии в Индии составляло 360 единиц, при этом в промышленно развитых странах данная цифра составляет от 6000 до 10000 единиц. Оценки спроса на электроэнергию в течение 1992–1997 показала, что спрос составил 1783989 млн кВт/ч, запас 1626544 кВт/ч и дефицит составил 8,8%. Согласно оценкам, запасы угля в Индии составляют только около 1% мировых запасов, в то время как его население составляет 16% от общей численности населения. В Индии запасы угля составляют 200 млрд тонн, при этом текущий годовой объем производства — 295,93 млн тонн (1997–1998). Семьдесят процентов от общего объема производства угля и практически все производство лигнита идет в производство электроэнергии. В первые годы этого столетия Индия будет производить 400 млн тонн угля и лигнита, из которых около 330 млн тонн будет необходимо для выработки электроэнергии.

Производство коксующихся и не коксующихся углей на 1962–1963 гг. составило только 55,23 тысяч тонн. Около 75% электроэнергии в Индии производится тепловыми электростанциями. Выбросы от сжигания угля являются одной из основных экологических проблем, связанных с тепловыми электростанциями. Всемирная организация здравоохранения определила следующие коэффициенты выбросов для тепловых электростанций: твердые частицы–3.5 (A) кг на тонну сожженного бурого угля; 8 (A) кг – на тонну каменного угля; 8,5 (A) кг – на тонну антрацита. Зольность горючего угля по весу. Двуокись серы–15 (S) кг – на тонну бурого угля; 19 (S) кг – антрацита. S – процент горючей серы по массе. Окислы азота–7 кг – на тонну бурого угля; 9 кг – на тонну антрацита и 9 кг – на тонну каменного угля. Углеводороды–0.5 кг на тонну бурого угля, 0,015 кг. – на тонну антрацита и 0,15 кг – на тонну каменного угля. Окись углерода, выбросы окиси углерода от всех источников предусмотрено как 0,15 кг на тонну. Индийский уголь с высоким содержанием золы (иногда превышает 40%), а содержание серы от 0,2 до 8%, в среднем 2%. При низкой эффективности производства тепловых электростанций выработка составит от 1,5 до 2 МВт тепловой энергии. Около 15% выбрасывается вместе с дымовыми газами, а остальные сбрасываются вместе с охлаждающей водой. Угольные электростанции мощностью 500 МВт, не имеющих оборудования для борьбы с загрязнением, будут выбрасывать около 100 тонн диоксида серы, 20 тонн окислов азота и 6 тонн золы в сутки. Существующие электростанции производят около 50 миллионов тонн летучей золы, при этом необходимо 40000 гектаров земли для ее захоронения золы. Продукты сгорания от тепловых электростанций имеют большое экологическое значение. Кислотные газы имеют склонность к образованию кислотных дождей.

Проблема кислотных дождей в Индии пока еще незначительна, однако более масштабное использование угля, вероятно, увеличит возможность ее возникновения. Сажа из труб характеризуется маленьким размером частиц и имеет тенденцию накапливаться в тканях легких и находиться там от двух до шести недель, попадая в процессе поглощения кислых газов, тяжелых металлов и других загрязняющих воздух при вдыхании. При сжигании угля в атмосферу высвобождается большое количество тяжелых металлов. Они поступают в качестве шлака из котлов или сажевых частиц и при малейшим кислых условиях могут вызывать загрязнение воздуха и воды. Этот класс загрязняющих веществ из–за биоаккумуляции свойств требует особого внимания. Биоаккумуляция приводит к усилению длительного воздействия, даже в очень малых концентрациях может вызвать серьезные проблемы. Примером загрязнения такого рода случай в заливе Минамата, в результате чего действие метил ртути привело к гибели рыбы, как следствие — человеческой смертности. Завод в Индии мощностью 200 МВт сжигает около 9000 тонн угля в день, при этом необходимо выщелачивание около 15% тяжелых металлов, чтобы ежедневно получать 208 кг железа, 56 кг цинка, 45 кг меди, 5 кг кадмий, 56 кг никеля, 4,6 кг урана, 16,5 кг тория, 60,6 кг хрома и 11,2 кг кобальта. Преобразования, которые проходят эти металлы в загрязненных водах анаэробные, воздействие биоусиления и эффектов биоаккумуляции на флору и фауну нуждается в особом внимании. Хлор и фтор также являются составляющими угля и при фотохимических реакциях могут в процессе синтеза образоваться хлорфторуглероды, что будет иметь далеко идущие последствия. Все мы знаем теперь, что хлорфторуглероды являются причиной каталитического распада озона, как следствие истощения озонового слоя. Жизнь этих молекул (хлор) продолжается почти 100 лет, в процессе этого времени oзоновый слой повреждается. Мы должны быть осторожными. Большинство газов, выделяющихся в результате сжигания топлива, вносят огромный вклад в процесс парникового эффекта. Следствием этого является глобальное потепление. Важно и то, что на каждые три тонны сожженного углерода расходуется 8 тонн кислорода, и что мы исчерпываем запасы кислорода на Земле. Летучая зола является серьезной проблемой для тепловых электростанций. Как правило, для каждого МВт установленной мощности примерно зола накапливается на один акре земли на высоте 8–10 метров. Летучая зола является вредным загрязнителем окружающей среды. Длительное вдыхание вызывает силикоз, фиброз легких, бронхит и т.д. Шлам размещается в отстойники, что становятся источниками комаров и бактерий. Возможно загрязнение подземных ресурсов токсичными металлами. Системы золоудаления могут составлять 5% от общей стоимости проекта.

Поэтому в настоящее время формирование наиболее важной составляющей электроэнергии—тепловой энергии имеет неоценимое значение. Какие варианты возможны, чтобы гарантировать экологически устойчивое производство?

С целью уменьшения и контроля выбросов и стоков существуют технологий, такие как мультициклоны или электростатические фильтры, но их проектирование, эксплуатация и техническое обслуживание должно соответствовать индийским условиям. Электростатические фильтры не предназначены для углей с высокой зольностью, поэтому в Индии они не могут применяться. Другим недостатком является то, что они ресурсоемкие и увеличивают экологическую стоимость проекта. Тем не менее они эффективны, что в данном контексте очень важно для уменьшения загрязнения. Контроль законодательства является эффективным инструментом для борьбы с загрязнением. Предотвращение и борьба с загрязнением водной среды 1974 г; предотвращение загрязнения воздушной среды и борьбу с ним) 1981 г. регулирование сбросов и загрязнения воздуха. Растения должны гарантировать, что они соответствуют требованиям, установленным государством доски борьбы с загрязнением. Закона 1986 года «о защите окружающей среды» также регулирует сброс загрязняющих веществ. Предусмотрены стандарты для контроля за выбросами и сбросами специально для тепловых электростанций. Государственный совет по контролю за загрязнением должен делать стандарты более строгими, но не может ослаблять их. Стандартами предусмотрен конденсатор охлаждения воды, котел продувки, охлаждения, высота дымовых труб для контроля за выбросами диоксид серы и выбросов твердых частиц от котлов. Создание стандартов представляет собой постоянный процесс, и больше упор делается в последнее время на снижение частиц загрязняющих веществ. Американские стандарты направлены на регулирование размера частиц до двух микрон, в то время вдыхаемые взвешенные вещества согласно индийским стандартам, как правило, определяются размером частиц от 10 мкм. Технология должна всегда совершенствоваться, улучшаться, считается, однако такие технологии являются весьма дорогостоящими, и мы должны рассматривать и другие варианты.

Среди других вариантов первым доступным для нас, конечно, являются альтернативные варианты производства. Геотермальная энергия, энергия ветра, солнечная батареи и гидроэлектростанции—одни из эффективных вариантов. В оценке было сказано, что энергия ветра 250 кВт сформировавшейся системы производит 600 МВт/ч в местах с умеренным ветром и помогает в борьбе с загрязнением, сохраняя 250 тонн угля и, следовательно, уменьшая выбросы. К марту 1997 года Индия имеет суммарной мощности 900 МВт энергии ветра и потенциальных 20000 МВт. Стоимость за кВт в Индии составляет 2,25 - 2,75 за кВт в зависимости местоположения. Это почти сравнивается со стоимостью тепловой энергии, конечно, без ущерба окружающей среде. Индийский уголь, как указывалось ранее, имеет очень высокую зольность. Большая часть угля транспортируется из шахт на электростанции. Высокое содержание золы должно усиливать системы контроля за выбросами, необходимо отведение земель с целью золоудаления большого количества летучей золы, воспроизводимой котлами. Поэтому существующие средства необходимо направлять на сведение к минимуму воздействия угольной золы. Одним из вариантов является преобразование угля на газ на шахте и транспортировки газа на электростанции. Использование обогащенного угля на тепловых электростанциях могут также сократить большое количество загрязнителей воздуха и летучей золы. Обогащение это процесс удаления несгораемых веществ из добытого угля в процессе измельчения, разделения. Обогащение угля, вероятно, выгодно в условиях снижения тоннажа для перевозки, экономии транспортных расходов, снижения зольного остатка, снижения летучей золы, сокращения расходов на борьбу с загрязнением. Летучая зола может быть использована для производства кирпича, блоков, агрегатов и цемента. Только очень небольшой процент (3–5) золы в Индии прибылен в применении, соответствующие показатели для других стран варьируются от 30%–80%. FAL–G процесс используется для изготовления недорогого кирпича и каменных блоков с использованием золы, извести и гипса и требует меньше инвестиций и не нуждается в обжиге кирпича. Эти кирпичи в 3–4 раза короче, чем обожженного глиняного кирпича. Излишки летучей золы могут быть эффективно использованы в заброшенных шахтах и при посадке деревьев. Сельское хозяйство также является одним приложение, которое летучей золы могут дополнить. Для электростанций ожидается ограничение в производстве летучей золы во времени. Печи для обжига кирпича в 50 км от электростанций будут использовать 25% массы золы, в противном случае их лицензии могут быть аннулированы.

Тепловые электростанции являются неотъемлемой частью всего развития человеческой деятельности, но они сталкиваются со многими экологическими проблемами. Велики экологические издержки от загрязнения и затраты на его контроль. Использование эффективных технологий влечет за собой большие расходы. Решения данной проблемы—выбор более чистых технологических вариантов, чистые альтернативные технологии, повторное использование и рециркуляция отходов зольной пыли и, наконец, регулирование потребления. Это позволит сократить расходы. Охрана окружающей среды должна развиваться в целях достижения лучших результатов.