Газифікація вугілля: чиста енергія майбутнього?
Перетворення вугілля на газ – технологія, яка може зменшити енергозалежність багатьох країн. Зі зростанням ціни на газ вона стає дуже актуальною. Зокрема в Україні, де наявні значні поклади кам’яного вугілля. В уряді
приступити до виробництва газу з вугілля не пізніше 2016 року. Але...
Але економічно перспективна технологія має суттєві недоліки. Як пише , вона не така вже і дружня до довкілля, як може здаватися .
Вугілля брудне, але дешеве. З цієї простої причини воно залишається основним джерелом енергії у світі, забезпечуючи 25 % первинної енергії і понад 40 % електроенергії.
Постає питання: як почати отримувати енергію з вугілля у більш чистий спосіб? Декілька країн шукають нові шляхи розробки своїх покинутих вугільних копалень. Утім, не всі з них вмотивовані турботою про довкілля. Більшість керуються економічними міркуваннями і прагненням енергетичної незалежності.
Читати також: Енергозбереження - головний компонент енергобезпеки України
Основна відносно нова технологія, яку при цьому використовують, – газифікація вугілля: замість того щоб спалювати кам’яне вугілля, його хімічно змінюють на синтетичний природний газ.
Взагалі-то цій технології вже кілька десятиліть. Її мало використовували, бо вона недешева. Зростання ціни на газ зробило її економічно життєздатною. США великого інтересу до неї не виявляють, на відміну від Китаю, який робить усе, щоб задовольнити свої дедалі більші потреби в енергії і зменшити залежність від імпорту газу.
Національна енергетична адміністрація Китаю планує вийти на рівень 50 млрд м³ газу із вугілля до 2020 року. Цього достатньо, щоб задовольнити понад 10 % газових потреб країни.
Завдяки цим планам Китай зможе розробляти поклади вугілля, розташовані у тисячах кілометрів від основних індустріальних центрів. Транспортувати звідти газ значно дешевше, ніж поставляти вугілля.
Газифікація вугілля також допоможе розв’язати локальні проблеми, пов’язані з викидами . Утім, тут є дві великі проблеми . По-перше, під час газифікації вугілля взагалі-то виробляється більше СО2, ніж у звичайних вугільних станціях. Отже, йдеться про збільшення шкоди довкіллю.
“Це буде хорошим способом вирішення локальних проблем з викидами, але парникових газів вироблятиметься більше, що зовсім не добре з погляду кліматичних змін”, – зауважує Ласло Варро, голова напрямку газових, вугільних та енергетичних ринків у Міжнародній енергетичній агенції.
Дослідження університету Дьюка (США) показують, що під час синтезування природного газу викидається у сім разів більше парникових газів, ніж під час видобутку звичайного газу. І майже удвічі більше вуглецю, ніж його виробляє вугільна станція.
Інша проблема – використання води: газифікація вугілля – одна із найбільш водомістких форм вироблення енергії. А в Китаї великі території вже і так страждають від нестачі води.
Інші країни шукають інші шляхи отримання газу з вугілля. Один із методів популярний в Австралії – це збір метану, що міститься у вугільних пластах . Процес дозволяє отримати доступ до вугільних покладів, які лежать занадто глибоко для копання. Вода висмоктується із шару вугілля. Метан, що знаходиться біля поверхні цього шару, звільняється і його можна зібрати. До цього методу приглядаються Китай, Мозамбік та Індонезія.
СО2 при цьому виробляється дуже мало. Втім, є і негатив: вода забруднюється, ґрунт може осісти, а сам процес використання води іноді передбачає фракінг.
Наявна ще одна технологія виробництва газу з вугілля, знана як підземна газифікація вугілля . Відома із 19 століття, вона лише нещодавно стала комерційно життєздатною. Її практикують на одному з проектів в Узбекистані. Також є кілька пілотних проектів в Австралії та Південній Африканській Республіці.
Джулі Лаудер з Асоціації підземної газифікації вугілля (UCG Association) повідомляє, що у цьому випадку процес передбачає “опанування енергії вугілля без звичної шкоди довкіллю”. При цьому, за її оцінками, 85 % світових запасів вугілля не можуть бути видобутими традиційними методами, які застосовують у копальнях.
Кисень та пар закачують через маленьку свердловину у вугільний пласт, щоб викликати невелике і контрольоване окислення (горіння). На відміну від звільнення метану з пласту, у цьому випадку вугілля перетворюється з твердого стану на газ. Водень, метан, моноокис вуглецю і СО2 викачуються через іншу свердловину.
За даними доктора Гаррі Бредбері, засновника та виконавчого директора британської компанії чистої енергії Five Quarters, при такому процесі виділяється лише 20 % того обсягу СО2, що його продукують традиційні вугільні шахти.
Проекти підземної газифікації вугілля. Червоним – діючі, синім – плановані.
Щоправда, його компанія розвиває різновид технології, яка не передбачає горіння вугілля . Вона заснована на хімічному перетворенні твердого вугілля із звільненням газів, які перебувають не лише у самому вугіллі, а й довкола. І видобуток здійснюється у шельфі, де це не призводить до забруднення води.
Але справжня перевага полягала б у здатності вловлювати СО2. “Ми потребуємо радикального зниження рівня вуглецю – до нуля. Уловлювання та зберігання вуглецю абсолютно критично необхідне”, – зауважує Бредбері. Зараз розробляються такі способи, як повернення СО2 назад до вугільного пласту та перетворення вуглецю на пластик чи графен.
Уряд Британії активно досліджує переваги підземної газифікації вугілля. Його надихають величезні поклади вугілля під Північним морем.
Але допоки не буде винайдено справді ефективний спосіб опанування вуглецю, проекти з підземної газифікації вугілля залишаться теоретичними. Або ж ми отримаємо черговий сплеск проблеми викидів парникових газів.
Джерело:
