Một nhà máy nhiệt điện khí có sản lượng điện 10^6 kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ) sử dụng khí thiên nhiên hóa lỏng LNG làm nhiên liệu đã giảm được x% khí thải CO2 so với nhà máy nhiệt điện than (sử dụng than đá làm nhiên liệu) có cùng sản lượng điện. Biết rằng:
– Khí thiên nhiên hóa lỏng LNG chứa 94% CH4 và 6% C2H6 về thể tích. Năng lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH4 là 890 kJ; 1 mol C2H6 là 1560 kJ và có 64% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy hoàn toàn LNG được chuyển hóa thành điện năng.
– Than đá chứa 78% carbon về khối lượng, còn lại là các tạp chất không chứa carbon. Năng lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 tấn than đá là 3.107 kJ và chỉ có 40% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy hoàn toàn than đá được chuyển hóa thành điện năng.
Tính giá trị của x (làm tròn đến hàng phần mười).
Câu trả lời tốt nhất
Năng lượng điện mỗi ngày của nhà máy = 3600.10^6 = 3,6.10^9 kJ
Nếu dùng LNG với nCH4 = 94a và nC2H6 = 6a, bảo toàn năng lượng:
64%(890.94a + 1560.6a) = 3,6.10^9 —> a = 60470,87 mol
—> nCO2 = 94a + 2.6a = 6409911,85 mol ≈ 6,41 (triệu mol)
Nếu dùng than đá (b tấn), bảo toàn năng lượng:
b.3.10^7.40% = 3,6.10^9 —> b = 300 tấn
—> nCO2 = nC = 300.78%/12 = 19,5 (triệu mol)
—> x = (19,5 – 6,41)/19,5 = 67,1%