fot: Maciej Dorosiński
fot: Maciej Dorosiński
Czy pilotaż, który rozpoczął się kilka dni temu rozpaleniem georeaktora 400 m pod ziemią w kopalni Wieczorek, jest tylko - jak wieszczą sceptycy - ekstrawaganckim eksperymentem, który nie wróży rewolucji energetycznej?
- Nieraz zarzucano pojedyncze badania nad podziemnym zgazowaniem. Nie było informatyki, analityki, zaawansowanego modelowania, wierceń kierunkowych. Nie było też motywacji, przy obfitości paliw. Teraz jednak, od 2000 r., mamy erę ponownego zainteresowania tym procesem: w Australii, Chinach, RPA, Kanadzie, również w USA. Obserwujemy cały ciąg projektów, które stopniowo doprowadzają technologię do pożądanego stanu - mówi prof. Krzysztof Stańczyk z Głównego Instytutu Górnictwa, jeden z koordynatorów polskiego projektu w kopalni Wieczorek.
Rewolucja zgazowaniowa jak łupki?
Dlaczego wokół zgazowania nie słychać o rewolucji, jak wokół łupków?
- W łupkach sukces polega na uwolnieniu uwięzionego gazu. Przy zgazowaniu węgiel zamieniamy jednak w coś innego. Proces jest trudniejszy, może przebiegać niejednolicie. Na wielu jego etapach zachodzi mnóstwo reakcji: odgazowanie, pyroliza, wstępne suszenie węgla. Wiemy o tym z obserwacji w reaktorach powierzchniowych, które są już dopracowane technicznie, dostrojone do określonych węgli, do odpowiednich temperatur i ciśnień. Pod ziemią nie umiemy jeszcze kontrolować tego tak dobrze, jak na powierzchni - opisuje prof. Stańczyk, dodając, że ogromne powierzchniowe instalacje pracują m.in. w USA, Belgii, Hiszpanii, a w Chinach, gdzie panuje prawdziwy boom na zgazowanie, reaktorów jest już kilkaset.
Jednak to się opłaca
Zgazowanie węgla może być zatem opłacalne, przynajmniej tam, gdzie węgiel do reaktorów wydobywa się tanio, np. z odkrywek. Czy nasz polski nie jest zbyt kosztowny?
- Przy założeniu, że będziemy musieli wychwytywać jak najwięcej dwutlenku węgla, zgazowanie wykazuje przewagę i jest konkurencyjne wobec spalania węgla - szacuje ekspert GIG i dodaje, że jeśli nauczymy się zgazowania pod ziemią, odpadnie koszt wydobycia. Zgazowanie podziemne dotyczyłoby głębokości poniżej granicy bezpieczeństwa w tradycyjnym górnictwie, np. poniżej 1200 m, gdzie mamy mnóstwo pokładów.
- Nasz projekt obejmuje wszystkie aspekty: od przejrzenia warunków hydrogeologicznych złóż na Śląsku czy w Zagłębiu Lubelskim po analizę ekonomiczną. Nie chodzi przy tym o zastępowanie tradycyjnego górnictwa, bo nie jesteśmy w stanie nagle zastąpić otworami do zgazowania tych 70 mln t wydobywanego węgla - mówi prof. Stańczyk.
Kiedy zaczniemy praktycznie korzystać z badań? - Jeśli za 5 lat zgazowanie podziemne zacznie się na dobre, to wymagać będzie kolejnych 20 lat, by technologia się umocniła i rzeczywiście zaczęła nam służyć tam, dokąd nie dotrą kopalnie - szacuje profesor.
Problemów jeszcze bez liku
Gazy z podziemnego reaktora są np. silnie wybuchowe. Trzeba też umiejętnie wybrać złoże, ale kawerna w kopalni doświadczalnej GIG Barbara już dobrze wróży na przyszłość: - Nie było w niej pustych miejsc, jak sobie wyobrażaliśmy, tylko bardziej gąbczasta substancja. Powstały karbonizat częściowo wzmocnił nawet podziemną konstrukcję - zaznacza prof. Stańczyk.
Trzeba umieć oczyścić gazowy produkt, za każdym razem trochę inny w składzie: na początku bogatszy w wodór i tlenek węgla. - Musimy wiedzieć, jak ustabilizować jego parametry. Ewentualnie skonstruować bardzo elastyczne urządzenia, które będzie zasilał. Można zbudować magazyn na ok. 100 m sześc., w którym lepsze paliwo gazowe będzie mieszało się z gorszym i uśredniało swe właściwości - mówi ekspert GIG.
Jeden otworek dla małego miasteczka?
Układy do zgazowania mają dawać paliwo dla małej elektrociepłowni o mocy od 20 do 50 MW, czyli na potrzeby miasteczka. - Z czasem moc może rozwinąć się do 100 MW, ale duże elektrownie mają ok. 500-1000 MW, czyli są ciągle dziesięciokrotnie większe. W Chinach, z dala od siedzib ludzkich, planuje się układ o mocy 1000 MW. Na Śląsku i w Polsce nie ma takiej dostępności terenów - opisuje prof. Stańczyk i rozprasza obawy, które rozsiewają przeciwnicy zgazowania, strasząc mieszkańców śląskich miast, że z powodu podziemnych pożarów mogą spodziewać się w domach "ogrzewania podłogowego"...
- Nie tylko ekologom leży na sercu ochrona środowiska. Po to badamy szczegółowo nawet śladowe stężenia (cząsteczka na miliard) toluenu, benzenu, fenoli, związków organicznych i nieorganicznych, które hipotetycznie mogłyby się rozejść naokoło reaktora, po to przewidujemy, co się stanie w kawernie po latach, gdy napłyną tam wody, by nie dopuścić do jakichkolwiek zagrożeń! - podkreśla naukowiec.
"Perpetuum mobile" na kilkanaście lat
Dla laika instalacje do podziemnego zgazowania kojarzyć się mogą z perpetuum mobile, które "działa samo" przez wiele lat. - W Australii gazuje się np. 900 m pokładu węgla i starcza go na mniej więcej rok. Potem można otwór przesunąć. Na jednym układzie nie będzie można pracować bardzo długo, ale jeśli zaczniemy przerabiać paliwo gazowe (optymalnie na energię elektryczną), to można będzie wykonać kolejnych np. 10 otworów podawczych, które wystarczą na 10-15 lat - szacuje prof. Stańczyk, podkreślając, że instalacje na powierzchni będą niewielkie i nie zaburzą krajobrazu.
Ostatnia korzyść może wiązać się z eksportem polskich patentów podziemnego zgazowania, w których możemy specjalizować się dla europejskich warunków geologicznych.
