Badania: jak skutecznie pozbyć się metanu...

Ujmowany w kopalniach metan może być wykorzystywany do produkcji prądu, ciepła i chłodu do klimatyzowania wyrobisk

Naukowcy z PAN zbadają, na ile możliwe jest odprowadzenie metanu ze złóż węgla jeszcze zanim rozpocznie się ich eksploatacja. Zastanowią się też, jak pozyskać metan z powietrza wentylacyjnego kopalń. W obydwu projektach badawczych chce uczestniczyć Kompania Węglowa.

W 2011 r. podczas robót wydobywczych prowadzonych przez tą największą górniczą spółkę wydzieliło się ok.
• 355 mln m sześc. metanu.

Niespełna trzecia część została ujęta w specjalne instalacje odmetanowania, a blisko 70 proc. trafiło do atmosfery wraz z powietrzem wentylacyjnym kopalń.

Stężenie metanu w kopalnianym powietrzu jest bardzo niskie, dlatego odseparowanie i ujęcie tego gazu jest trudne. Badania prowadzone w Instytucie Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk potwierdziły jednak, że problem można skutecznie rozwiązać.

Dotychczas doświadczenia w tym zakresie prowadzono na niewielkiej, demonstracyjno-badawczej instalacji termicznego rewersyjnego spalania. Teraz badania mają być prowadzone w większej skali i w rzeczywistych warunkach górniczych. W tym celu Kompania i instytut PAN powołały konsorcjum naukowo-przemysłowe, które zajmie się realizacją tego projektu.

- Celem konsorcjum jest wybudowanie instalacji pilotowo-badawczej, spalającej metan zawarty w powietrzu wentylacyjnym szybu wydechowego w wybranej kopalni Kompanii Węglowej oraz przeprowadzenie badań z wykorzystaniem tej instalacji - wyjaśnia Jan Czypionka z biura prasowego Kompanii.

Wstępnie przyjęto, że instalacja będzie pracować na przepływach powietrza wentylacyjnego ok. 420 m sześc. na minutę, co powinno pozwolić na zebranie informacji i zdobycie doświadczeń do budowy przyszłej instalacji wykorzystującej w pełnej skali metan zawarty w powietrzu wentylacyjnym szybów wentylacyjnych Kompanii.

Ujmowany w kopalniach metan może być wykorzystywany do produkcji prądu, ciepła i chłodu do klimatyzowania wyrobisk. Agregaty prądotwórcze napędzane silnikami spalinowymi na gaz z odmetanowania pracują obecnie w czterech kopalniach Kompanii, a w trzech kolejnych są w fazie przygotowań. Łączna moc uruchomionych już instalacji to 5 megawatów.

Gdyby udało się wykorzystać do produkcji energii również tę część metanu, która dziś wraz z powietrzem wentylacyjnym trafia do atmosfery, kopalnie zaoszczędziłyby na zakupach prądu i ciepła oraz zyskałoby środowisko, bo metan jest gazem 21-krotnie bardziej wpływającym na efekt cieplarniany od dwutlenku węgla. Poprawiłoby się także bezpieczeństwo pracy w kopalniach.

Właśnie wzmocnieniu bezpieczeństwa służy inny projekt badawczy, który do 2014 r. może być zrealizowany w Kompanii Węglowej. Wraz z naukowcami z Państwowego Instytutu Geologicznego i śląskiego oddziału Państwowego Instytutu Badawczego Kompania chciałaby zbadać możliwości przedeksploatacyjnego odmetanowania pokładów węgla otworami powierzchniowymi.

Chodzi o ustalenie, na ile skutecznie można odprowadzić metan z wyrobisk bezpośrednio na powierzchnię jeszcze przed rozpoczęciem eksploatacji danego pokładu węgla. W tym celu ma być wykonany sięgający nawet kilometra w głąb ziemi odwiert, a później dwa otwory poziome w wybranym pokładzie węgla, o długości od 600 do 800 m każdy. W jednym z nich wykonane będzie tzw. szczelinowanie hydrauliczne, aby sprawdzić jak takie działanie wpływa na skuteczność odmetanowania.