fot: Kajetan Berezowski
Dr Krzysztof Kapusta z Kopalni Doświadczalnej Barbara GiG prezentuje reaktor do zgazowania węgla
fot: Kajetan Berezowski
Już trzy rodzaje reaktorów funkcjonują w należącej do Głównego Instytutu Górnictwa kopalni Doświadczalnej Barbara w Mikołowie. Od 2007 r. prowadzi się tam doświadczenia związane ze zgazowaniem węgla.
Wszystkie reaktory znajdują się na powierzchni. Pierwszy to reaktor ciśnieniowy: pochłania od 800 kg do 1 t węgla. Doskonale symuluje się w nim warunki panujące w podziemnym wyrobisku. Dzięki temu możliwe jest kontrolowanie wielu zachodzących w reaktorze procesów. W warunkach podziemnych nie byłoby to możliwe.
Podziemne zgazowanie węgla w reaktorze ciśnieniowym polega na doprowadzeniu do zapalonego złoża węgla czynnika zgazowującego i na odbiorze wytworzonego gazu o wartości przemysłowej. Produktem końcowym jest m.in. gaz, którego głównymi składnikami są prócz wodoru (60 proc.) także tlenek węgla oraz metan.
Warunkiem prawidłowego przebiegu procesu jest umiejętne sterowanie podawaniem czynnika zgazowującego tak, by uzyskać temperaturę umożliwiającą wytwarzanie gazów o określonym składzie. Gaz uzyskiwany z węgla w procesie podziemnego zgazowania może mieć wiele zastosowań, m.in. do wytwarzania ciepła i elektryczności w energetyce, zastępowania gazu ziemnego w chemii, a także do wytwarzania paliw płynnych.
Temperatura wewnątrz reaktora dochodzi do ok. 1100 st. Celsjusza. Następnie, przy podawaniu pary, spada do ok. 500 st. Celsjusza. Ciśnienie we wnętrzu reaktora cały czas nieznacznie przewyższa ciśnienie atmosferyczne.
W drugiej instalacji zachodzi proces upłynniania węgla w mieszaninę węglowodorów ciekłych. Przy bardzo wysokim ciśnieniu ok. 200 atmosfer i temperaturze 450 st. Celsjusza struktura węgla zostaje rozbita na mniejsze fragmenty i tworzą się produkty ciekłe.
W kolejnym reaktorze dokonuje się proces powierzchniowego zgazowania węgla już wydobytego i odpowiednio przygotowanego.
Celem prowadzonych przez Główny Instytut Górnictwa badań jest opracowanie własnej technologii podziemnego zgazowania węgla, zweryfikowanej w skali pilotowej. Badania prowadzone w GIG zostały częściowo ukierunkowane na opracowanie technologii podziemnego zgazowania węgla metodą szybową, w której zakłada się zastosowanie istniejącej infrastruktury kopalni do wykorzystania złóż resztkowych węgla.
