Artykuły z branży energetycznej

Poniżej znajdą Państwo przykładowe artykuły mojego autorstwa, dotyczące tematyki opisanej powyższym tytułem. Miłej lektury 🙂

_____________________________________________________________

Podziemne Zgazowanie Węgla – nowe oblicze „czarnego złota”

Alternatywne źródła energii stały się ostatnimi czasy bardzo popularnym tematem. Wielu naukowców, ekologów oraz aktywistów zwraca uwagę na już zbyt dużą i wciąż rosnącą obecność dwutlenku węgla w atmosferze. Modnymi dla opinii publicznej stały się tematy związane ze szkodliwością samochodów na benzynę i olej napędowy oraz spalanie węgla na skalę zarówno przemysłową, jak i ogrzewanie tą metodą gospodarstw domowych. To wszystko skłania elity świata naukowego do poszukiwania alternatywnych rozwiązań, poszukiwania odpowiedzi na pytanie: Jak zaspokoić zapotrzebowanie na energię nie powodując uszczerbku na zdrowiu naszej planety, a tym samym na kondycji całego ekosystemu.

Wielu ludzi widzi alternatywę w OZE (Odnawialnych Źródłach Energii), na które składają się energia słoneczna, wiatrowa oraz wodna. Problem w tym, że całkowite przejście na OZE jest nieco problematyczne pod względem ekonomicznym, a także wydajność takiego sposobu pozyskiwania energii pozostawia wiele do życzenia. Inni stawiają na „atom”, czyli energię atomową, która jest świetnym rozwiązaniem, jeśli chodzi o wydajność, ale ma ona wielu przeciwników, którzy obawiają się powtórki z katastrofy w Czarnobylu. Wśród wielu pomysłów odrodziła się także idea pozyskiwania energii z węgla, ale nie poprzez spalanie go w elektrowniach, ale pod ziemią.

Podziemne Zgazowanie Węgla (UCG) wydaje się nowatorską metodą pozyskiwania energii. Nie jest ona jednak tak świeża jakby się wydawało. Metodę UGC zaproponował już w latach 60. XIX wieku znany niemiecki inżynier – Wiliam Siemens  – którego nazwisko zapewne obiło się o uszy wszystkim oraz widnieje na wielu sprzętach RTV i AGD w naszych domach. Faktem jest, iż mimo że technologia podziemnego zgazowania węgla jest dobrze znana i stosowana, to cały czas raczkuje i mało który szary obywatel o niej słyszał.

Metoda UGC polega na spalaniu węgla głęboko pod ziemią, bez wydobywania, na miejscu. W dużym skrócie, jest to podpalanie złoża węgla, aby uwolnić uwięzione w nim gazy. Jednym otworem wtłacza się powietrze lub tlen, a drugim otworem ulatnia się prawie gotowy produkt – mieszanina gazów, które trzeba przefiltrować. Na całą gromadkę tych gazów składają się, m. in. wodór, metan, tlenek węgla oraz dwutlenek węgla. Pierwsze trzy z wymienionych gazów mogą być pomyślnie wykorzystane w celach przemysłowych. Szczególnie cennym jest tutaj wodór, który jest wykorzystywany w przerobie ropy naftowej oraz produkcji nawozów, ale może służyć także, jako osobne paliwo, np. dla aut napędzanych wodorem lub w elektrowniach gazowych. Co najważniejsze, spalany wodór nie jest tak szkodliwy dla środowiska jak spalany w silnikach diesla olej napędowy czy, analogicznie, benzyna spalana w silnikach benzynowych. Posunąłbym się nawet ku stwierdzeniu, że samochody wodorowe są bardziej ekologiczne od tych elektrycznych, gdyż produkcja i utylizacja baterii w nich wykorzystywanych jest skrajnie nie ekologiczna, ale to materiał na kolejny artykuł. Wróćmy do tematu. Oprócz wodoru mamy też wspomniany metan oraz tlenek węgla, które również mogą zostać wykorzystane przez zakłady chemiczne. Co więcej, metan może wspomagać gaz ziemny. Był już nawet eksploatowany przez kuchenki gospodarstw domowych w Wielkiej Brytanii, ale zrezygnowano z tego procederu, gdyż może on być szkodliwy oraz bardziej nadaje się do wykorzystania przemysłowego.

Istnieją dwie metody podziemnego zgazowania węgla.

Pierwsza, metoda szybowa, stosowana przy pokładach węgla na małej głębokości, zakłada wykorzystanie istniejących wyrobisk lub tworzenie nowych metodami górniczymi. Pozwala to na eksploatację „resztek” węgla, którego z różnych powodów nie dało się wydobyć.

Druga metoda ma służyć eksploatowaniu złóż, które obecnie lub nigdy nie będą możliwe do wydobycia. Metoda otworowa polega na tworzeniu pionowych odwiertów w głąb ziemi, które są następnie łączone różnymi metodami, np. wiercenia kierunkowego, które wykorzystuje się w wydobyciu ropy naftowej oraz gazu ziemnego.

Niestety, tak jak bywa ze wszystkim, technologia podziemnego zgazowania węgla posiada zarówno swoje plusy, jak i minusy. Metoda ma grono krytyków oraz szereg przeciwników. W wyliczance gazów uwalnianych podczas podziemnego spalania węgla wspomniałem o dwutlenku węgla. To on jest jednym z większych występujących tutaj problemów. Wiadomym jest, że podczas spalania węgla na powierzchni ziemi ulatnia się z niego dwutlenek węgla. Nie inaczej jest pod ziemią, a szybem wylotowym, oprócz pożytecznych gazów, wydostaje się również CO2. Ten efekt uboczny jest prawdziwą kulą u nogi dla UCG, gdyż metoda, mimo że efektywna, wydaje się już równie przestarzała i szkodliwa, co tradycyjne elektrownie węglowe. Uwalnianie się dwutlenku węgla można jednak zminimalizować poprzez wtłaczanie do odwiertu nie powietrza, a czystego tlenu. Zmniejsza to ilość „wypluwanego” przez złożę dwutlenku. To nie likwiduje problemu, ale nie jest to też wada, której nie da się usunąć. Rozwój technologii podrzuca nam coraz to nowsze rozwiązania. Powstały już pierwsze metody odsysania dwutlenku węgla z atmosfery. Innym pomysłem jest separowanie CO2 od innych pożytecznych gazów i wtłaczanie go z powrotem do pustych przestrzeni po wypalonych złożach, aby uwięzić go tam na nowo. Na amen.

Metoda podziemnego zgazowania węgla funkcjonuje już w wielu przedsięwzięciach na świecie. Swego czasu prace rozwojowe prowadzono w ZSRR oraz do dzisiaj odbywa się to w byłych jego republikach. W Angren, w Uzbekistanie działa instalacja UCG, która zasila pobliską elektrownie gazową. Jest ona jednak dosyć prymitywna z powodu wtłaczania w odwierty nie tlenu, ale powietrza. Nie jest to jednak kraj, który przejmowałby się w pierwszej kolejności zanieczyszczeniem powietrza, a nie czynnikami ekonomicznymi. Inne eksperymenty prowadzone są na terenie Australii, Chin, USA, Wielkiej Brytanii, Ukrainy, a także Polski. W Polsce, w kopalni „Wieczorek” są prowadzone eksperymenty nad zastosowaniem metody UCG na naszych pokaźnych złożach węgla kamiennego i brunatnego.

Szacuje się, że metodami konwencjonalnymi jesteśmy zdolni do wydobycia jedynie 20% światowych złóż węgla. Przy wykorzystaniu metody podziemnego zgazowania węgla będziemy w stanie eksploatować o wiele więcej złóż, szczególnie tych podmorskich, do których nie mamy dostępu. Szacuje się też, że energii pozyskanej z gazów pochodzących ze złóż węgla starczy nam na kolejne 1000 lat!

_____________________________________________________________