Czy węgiel może być błękitny?

Intencją twórców błękitnego węgla jest wykorzystanie zwykłego węgla do uzyskania wysokoenergetycznego paliwa stałego, którego spalanie spełniałoby coraz ostrzejsze normy środowiskowe

Gdy się go spala, w atmosferę ulatuje mniej o 40 proc. pyłów, o 90 proc. benzo-a-pirenu, o 75 proc. substancji smolistych. Ma 5 proc. części lotnych i dlatego łatwo się spala. Jednym zdaniem — ma wyższą wartość opałową od klasycznego węgla kamiennego i zdecydowanie niższe parametry emisyjne. A że pali się niebieskim płomieniem, to nazwano go błękitnym węglem, choć... nadal jest czarny.

Błękitny węgiel. Blue coal. To określenie brzmi lepiej niż pierwotne: kawałkowe paliwo bezdymne. Prace nad jego wytwarzaniem i zastosowaniem prowadzi, a ściślej kończy, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu.

- Do kwietnia zakończone zostaną badania. Chodzi w nich o naukowe potwierdzenie własności emisyjnych tego paliwa - wyjaśnia dr inż. Sławomir Stelmach, dyrektor Centrum Badań Technologicznych IPChW.

Paliwo testowane jest w kilku miejscowościach, w tym także w Krakowie. Do miasta, które od 2019 r. będzie wolne od indywidualnego ogrzewania węglowego (teraz jest 41 tys. pieców węglowych), wjechało 400 t błękitnego węgla. Testują go w dzielnicy Swoszowice. Testerzy mają opał za darmo, płacą tylko za transport z dzielnicowego składu opałowego, więc chwalą i paliwo, i eksperyment. Tak na marginesie: tona błękitnego węgla objętościowo odpowiada prawie 3 t czarnego.

Koks do domu
GEKON — Generator Koncepcji Ekologicznych to wspólna inicjatywa Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej oraz Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. W ramach tego programu realizowany jest od 2014 r. projekt "Badania nad innowacyjnym, niskoemisyjnym paliwem bezdymnym". Badania prowadzi konsorcjum naukowe złożone ze spółki Polchar (największy producent półkoksu w Europie) oraz zabrzańskiego IChPW.

Czym jest błękitny węgiel? Określając lapidarnie: koksem otrzymanym ze zwykłego węgla energetycznego (typu 31 lub 32). Paliwo powstaje po częściowym kontrolowanym odgazowaniu, czyli wstępnym termicznym przekształceniu w specjalnych przemysłowych układach. Emitowane tam spaliny są oczyszczane do poziomu określanego standardami emisyjnymi, a odbiorca otrzymuje schłodzone, przesiane i spakowane paliwo.

Ratowanie ogrzewania węglowego
We wspomnianym Krakowie spalanie węgla w piecach powoduje 15 proc. ogólnego zanieczyszczenia powietrza. Czy to dużo, czy mało - rzecz do dyskusji. By jednak uczynić powietrze czystszym, należy albo wyeliminować węgiel z listy nośników energii, albo stosować wyłącznie kwalifikowane węgle (w rodzaju błękitnego z Zabrza) lub też zastosować takie techniki ogrzewania, które skutecznie redukowałyby emisję substancji szkodliwych co najmniej do poziomu wynikającego ze spalania ekowęgli.

Jest blue coal, ale jest i biocoal, czyli biowęgiel — spreparowana mieszanina rolniczej biomasy i miału węglowego. Takie paliwo niskoemisyjne opracowano m.in. w Akademii Górniczo-Hutniczej (30 proc. węgla i 70 proc. biomasy). Niskoemisyjne techniki spalania rozwijane są nie od wczoraj (vide: przyrząd do bezdymnego spalania pyram automatyczny z roku 1935). Ostatnio dyskutuje się nad wynalazkiem Jerzego Sznerskiego. Jego opatentowany AnLen to "aktywator umożliwiający ekologiczne, oszczędne i wysokoenergetyczne spalanie węgla kamiennego, brunatnego i wszelkich odmian biomasy" w ogrzewaniu indywidualnym (i nie tylko). Takich aktywatorów na rynku jest dużo, a wyników z testów, przeprowadzonych metodami wiarygodnymi i naukowymi - niewiele, choć w mniejszym lub większym wymiarze wykazują skuteczność oferowaną przez ich producentów.

Wszystkie wymienione rozwiązania skierowane są do korzystających z ogrzewania węglowego, ale każde z nich ma inną genezę.

Intencją twórców błękitnego węgla jest wykorzystanie zwykłego węgla do uzyskania wysokoenergetycznego paliwa stałego, którego spalanie spełniałoby coraz ostrzejsze normy środowiskowe.

Twórcom biowęgla (kompozytowego paliwa stałego, w skrócie KPS) z AGH przyświecała inna idea: jak wykorzystać miliony ton słomy i miału, by zaspokoić na wsi zapotrzebowanie na węgiel opałowy?

Ścieżką wytyczoną przez producentów nowoczesnych kotłów węglowych podążają autorzy różnych dodatków do węgla, czytaj: aktywatorów, chcąc wydusić z nie najwyższej jakości opału, jak najwięcej kalorii i sprawić, by kotły i kominy (i nasze płuca) były czystsze. Zapobieganie osadzaniu się sadzy w kotle ma kolosalne znaczenie, bo brudna instalacja to mniejsza efektywność energetyczna systemu.

Byt kształtuje świadomość
Problem w tym, że aktywatory można produkować stosunkowo niskim kosztem, z prywatnym zaangażowaniem. Żeby blue coal lub KPS weszły do masowej produkcji, to na te paliwa musi być popyt uzasadniający potrzebę przemysłowej produkcji. Jeżeli jednak blue coal miałby kosztować ok. 1000-1100 zł za tonę, a KPS - 500 zł, to bez wsparcia państwa trudno wyrokować o sukcesie tych paliw, kiedy miał (nie mówiąc o mułach) można kupić znacznie taniej.

- Naukowcy wykazali, że można z "brudnego" węgla uzyskać "czystszy". Blue coal bezdyskusyjnie jest niskoemisyjnym paliwem. Jest rozwiązana również kwestia produkcji. W ciągu roku można wybudować fabrykę i wypuszczać na rynek rocznie ok. 100 tys. takiego paliwa. Owszem, to ułamek tego, co się w Polsce spala. Błękitny węgiel to propozycja przejściowa, na 10-12 lat, do czasu, gdy Polacy staną się bogatsi lub masowo będzie można przyłączać gospodarstwa domowe do sieci ciepłowniczych. Może być z powodzeniem stosowany np. w miejscowościach uzdrowiskowych, w których nie zrezygnowano całkowicie z ogrzewania węglowego. Pozostaje jeszcze jedna kwestia: cena błękitnego węgla. To już jest kwestia biznesu i polityki - konkluduje dr Stelmach.

Teoretycznie jest to możliwe, że w danej gminie postanowiono by wyeliminować palenie miałem i w zamian skłonić do użytkowania niskoemisyjnego paliwa stałego. To byłoby możliwe, gdyby kosztowało ono tyle, co miał. A kosztowałoby tyle, gdyby gmina dotowała takie zakupy. Jest to możliwe tylko teoretycznie, zważywszy, że od 2020 r. zgodnie z dyrektywą unijną wszyscy użytkownicy pieców węglowych będą musieli zrezygnować z ich użytkowania. Chyba że UE zrezygnuje z tej misji.