Dry Fork: un modello della moderna energia carbonifera degli Stati Uniti

La Dry Fork Station ha iniziato l’attività commerciale mentre un gruppo di centrali a carbone statunitensi più vecchie e meno efficienti pensavano di ritirarsi in mezzo a un’ondata di norme ambientali. Progettato con lungimiranza, questo moderno generatore di carbone americano per eccellenza emette pochi inquinanti, non scarica acqua, riutilizza le ceneri di carbone e ora è pronto a dimostrare la cattura, l’utilizzo e il sequestro del carbonio.

La prossima volta che qualcuno descrive l’energia prodotta dal carbone negli Stati Uniti come una fonte di energia che produce inquinamento e succhia risorse, rivolgete educatamente la sua attenzione alla Dry Fork Station, un impianto a unità singola da 420 MW situato a sette miglia a nord di Gillette, nel Wyoming, di proprietà di consumatori. di proprietà della Basin Electric Power Cooperative (92,9%) e del fornitore di energia elettrica all'ingrosso Wyoming Municipal Power Agency (7,1%).

Da quando è entrato in funzione commerciale nel 2011, l’impianto, dotato di una serie di tecnologie avanzate progettate per rispettare le più severe norme ambientali, ha silenziosamente perfezionato le sue prestazioni. E oggi, con uno staff a tempo pieno di appena 83 persone, l'impianto è uno dei fornitori di energia elettrica più efficienti ed economici della nazione.

Sebbene Dry Fork sia alimentato da carbone subbituminoso a basso contenuto di zolfo del Powder River Basin (PRB), proveniente dalla miniera di Dry Fork tramite un sistema di trasporto a solo un miglio di distanza, le sue emissioni dei principali inquinanti sono molto al di sotto dei requisiti federali e statali. Consuma poca acqua ed è un impianto a scarico di liquidi zero. Grazie in gran parte agli impegni per la protezione ambientale e il partenariato comunitario, è anche la sede di un centro di test integrato (ITC) dedicato alle tecnologie di cattura, utilizzo e sequestro del carbonio (CCUS).

Fin dall’inizio, gli sviluppatori hanno cercato di “orchestrare la centrale elettrica a carbone più pulita che sia mai stata costruita dal punto di vista ambientale”, ha detto a POWER Dennis Thorfinnson, ingegnere dell’impianto di Dry Fork. In larga misura, ciò ha avuto indiscutibilmente successo. "Abbiamo preso PRB, abbiamo fattori di capacità elevati e realisticamente nessuno si rende conto che stai gestendo un impianto, perché dal nostro camino non esce nulla", ha affermato.

La centrale elettrica da 1,35 miliardi di dollari è stata concepita nel 2002, quando alcuni studi prevedevano che Basin Electric, con sede a Bismarck, nel Nord Dakota, avrebbe avuto bisogno di più produzione entro il 2011 per fornire i suoi 141 sistemi elettrici rurali in almeno parti di nove stati. Il progetto è stato annunciato formalmente nel dicembre 2004, ma non ha ottenuto i permessi normativi, tra cui un permesso di ubicazione industriale e un permesso aereo, fino all'ottobre 2007. La costruzione ha raccolto più di 6 milioni di ore di lavoro (al picco, la forza lavoro era più di 1.300 persone) senza un solo incidente con perdita di tempo. Basin Electric ha osservato che la media del settore per grandi costruzioni di questa portata è di circa 39 incidenti con perdita di tempo.

Per Tom Stalcup, direttore dello stabilimento Dry Fork, questo è stato forse il risultato più significativo dello stabilimento. Le persone che gestiscono Dry Fork sono l’aspetto più apprezzato, ha detto a POWER, e lo stabilimento continua ad avere un “buon record di sicurezza”. Come all'inizio della costruzione, ogni giorno inizia con discussioni sulla sicurezza “quindi ci assicuriamo che i nostri genitori tornino a casa ogni giorno nelle stesse condizioni in cui sono venuti al lavoro”, ha detto Stalcup.

La miriade di altre caratteristiche degne di nota dell'impianto affondano le loro radici nel suo design, che Basin Electric ha accuratamente esaminato insieme al consulente tecnico Sargent & Lundy utilizzando un pluripremiato modello 3-D PLADES. Oltre a prevedere l'integrazione della tecnologia e i problemi di costruzione, il team ha considerato i costi futuri e i problemi di affidabilità. Ad esempio, l’ubicazione dell’impianto presso l’imbocco di una miniera di proprietà della cooperativa no-profit Western Fuel Wyoming (di cui Basin Electric è membro) ha eliminato i costi di trasporto del carburante. Il profitto solo per questo è stato significativo. “Per sei anni consecutivi, Dry Fork è stata la centrale a carbone con il costo di carburante più basso in America”, ha affermato Stalcup.

Anche il funzionamento e la manutenzione dell'impianto sono stati una parte fondamentale della progettazione. "Il team che ha sviluppato la progettazione dell'impianto aveva molta esperienza in termini di operazioni e manutenzione perché volevamo essere sicuri che [l'impianto] potesse essere mantenuto senza enormi costi imprevisti", ha osservato Stalcup.