Gaz z mokradeł, czyli źródło wielu kłopotów

Spośród 21 kopalń prowadzących wydobycie w naszym kraju, 16 to kopalnie metanowe

Około 80 procent wydobycia węgla kamiennego w Polsce prowadzimy z pokładów metanowych. Ten bezbarwny i bezwonny gaz jest zagrożeniem dla górników. Dlatego tak istotne w polskich kopalniach jest prowadzenie odmetanowania. Proces ten podnosi poziom bezpieczeństwa górniczych załóg, a ponadto pozyskana w ten sposób kopalina jest wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej, ciepła i chłodu.

Metan jest najprostszym węglowodorem nasyconym, zbudowanym z jednego atomu węgla i czterech atomów wodoru. Uznaje się, że został odkryty przez Alessandra Voltę. To on w 1776 r. jako pierwszy wyizolował go. Miało to miejsce podczas badań gazu wydobywającego się z mokradeł. Gaz ten, nazwany wówczas gazem błotnym, zawierał głównie metan. Volta odkrył również, że w odpowiednich proporcjach z powietrzem metan wybucha. Metan stanowi zagrożenie nie tylko dla górników, ale też dla klimatu. Jego potencjał cieplarniany jest bowiem o 28 razy większy niż dwutlenku węgla.

W kopalniach węgla kamiennego prace związane z odmetanowaniem można prowadzić na kilka sposobów. Pierwsze to odmetanowanie wyrobisk korytarzowych poprzez ich izolację od innych wyrobisk i wyciąg powietrza. Kolejna możliwość to odmetanowania wyprzedzające, czyli prowadzone przed rozpoczęciem eksploatacji nowych pokładów węgla. Inną opcją jest odmetanowanie eksploatacyjne, czyli takie, które jest prowadzone równocześnie z eksploatacją pokładów węgla w górotworze. Można także ujmować gaz ze starych wyrobisk za pomocą specjalnych tam (izolacji) i wentylatorów lub wyciągać go na dole kopalni i przesyłać go siecią rurociągów na powierzchnię do stacji odmetanowania.

Według ostatnich danych – które niestety są obarczone dużym stopniem niepewności – roczne globalne emisje metanu wynoszą ok. 580 mln t, z czego emisje ze źródeł naturalnych to w przybliżeniu 233 mln t (około 40 proc. emisji) i pochodzące z działalności człowieka, czyli ok. 348 mln t (60 proc. to tzw. emisje antropogeniczne). Należy tu dodać, że największym źródłem antropogenicznych emisji metanu jest rolnictwo, które odpowiada za około jedną czwartą całości. Tuż za nim znajduje się sektor energetyczny, który obejmuje emisje z węgla, ropy naftowej, gazu ziemnego i biopaliw. Jeśli chodzi o największe emisje metanu z pokładów węgla objętych eksploatacją, to w 2022 r. zdecydowanym liderem były Chiny.

W Polsce z metanowym wyzwaniem zmagają się głównie kopalnie Jastrzębskiej Spółki Węglowej oraz Polskiej Grupy Górniczej. W 2018 r. w JSW tego gazu było ponad 406 mln m sześc., z czego ponad 131 mln m sześc. odmetanowano, a prawie 75 mln m sześc. wykorzystano. Natomiast w 2022 r. były to ponad 363 mln m sześc., z czego prawie 123 mln m sześc. odmetanowano, a prawie 91 mln m sześc. zagospodarowano.

Celem JSW do 2050 r. jest dążenie do osiągnięcia neutralności klimatycznej. W przypadku JSW 72 proc. śladu węglowego stanowi bowiem metan. Dlatego też w spółce jest realizowany Program Redukcji Emisji Metanu do roku 2025. Zakłada on ujęcie tego gazu na poziomie ok. 50 proc. i jego gospodarcze wykorzystanie do 95 proc. W Polskiej Grupie Górniczej w skali roku emisja tego gazu wynosi ok. 285 mln m sześc.

Stacje odmetanowania wychwytują 105 mln m sześc., czyli ponad 1/3. Z tego ponad 55 proc. jest wykorzystywane w 17 silnikach gazowych oraz sprzedawane. Obecnie skuteczność odmetanowania w PGG wynosi 37 proc., ale docelowo ma to być 48 proc. Natomiast zagospodarowanie metanu to na chwilę obecną 55 proc., ale ma osiągnąć poziom 90 proc.