إن تصريف كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون مباشرة إلى الجو من دون معالجة في دخان محطات الطاقة الحرارية يؤثر سلباً على البيئة، بينما يمكن جمع هذا الثاني أكسيد الكربون وتحويله باستخدام الطاقة المتجددة إلى الهيدروجين لإنتاج منتجات الطاقة مثل الميثان، ويمكن من خلال هذا تحقيق حماية البيئة وتحويل وتخزين الطاقة. في هذه الورقة، تمت محاكاة وتحليل تفصيلي لعملية جمع ثاني أكسيد الكربون واستخدامه في إنتاج الميثان، وتمت مراجعة استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون والاقتصادية لهذه العملية المقترنة. تشير نتائج المحاكاة إلى أن معدل جمع ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يصل إلى 79٪ خلال مرحلة الجمع، وبالوصول إلى محتوى مولي لثاني أكسيد الكربون 98٪؛ أما في مرحلة إنتاج الميثان، فيمكن الحصول على غاز المنتج بتركيز مولي من الميثان يتراوح بين 91٪ و 94٪. عند استخدام عملية إنتاج الهيدروجين بالطاقة المتجددة كمصدر للهيدروجين، يمكن بشكل كبير خفض الاستهلاك الإجمالي للطاقة وتحقيق التخفيض الصافي في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. في حال انخفاض تكلفة إنتاج الهيدروجين الناتج عن الطاقة المتجددة في المستقبل أو امتلاك كميات كبيرة من الهيدروجين بتكلفة منخفضة، يمكن أن تحقق هذه العملية المقترنة أرباحا اقتصادية، ومن المتوقع أن تصبح واحدة من المسارات التقنية الهامة في الاستخدام الصناعي الكبير لثاني أكسيد الكربون في دخان محطات توليد الكهرباء بالفحم في المستقبل.

محطة توليد الكهرباء بالفحم؛ جمع ثاني أكسيد الكربون؛ تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثان؛ إنتاج الهيدروجين باستخدام الطاقة المتجددة؛ تخفيض الانبعاثات الكربونية