Czy czysty brunatny jest możliwy?

Węgiel brunatny to najtańszy nośnik energii wykorzystywany w Polsce. Jego eksploatacja pozwala obecnie na pokrycie prawie 35 proc. zapotrzebowania na energię elektryczną kraju.

Specjaliści od spraw energetyki twierdzą, że w dłuższej perspektywie węgiel stanowić będzie największy i najbardziej zróżnicowany zasób energetyczny świata i Polski. Jednocześnie, przy wzrastającej świadomości dotyczącej ochrony środowiska, stale podkreślają konieczność ograniczenia wpływu całego sektora na przyrodę. Takie postulaty już od jakiegoś czasu przyjmują również sami producenci węgla. Stosują się oni do najbardziej rygorystycznych wymogów Unii Europejskiej odnośnie koniecznych redukcji zanieczyszczeń środowiska, szczególnie emisji dwutlenku węgla. Co za tym idzie coraz częściej za priorytet swojej działalności uważają wdrożenie czystych technologii węglowych. Warto podkreślić, że Polska chce być liderem tego typu rozwiązań w Europie.

[srodtytul]Łap i chowaj[/srodtytul]

Mówiąc o czystych technologiach produkcji energii elektrycznej z węgla brunatnego najczęściej wspomina się o badaniach nad wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla. – Technologia CCS ([i]carbon capture and storage[/i]) polega na usuwaniu tego gazu z emisji powstających w elektrowniach i innych centrach przemysłowych. "Złapany" dwutlenek węgla jest następnie kompresowany i w stanie ciekłym składowany pod ziemią. W ten sposób przedostanie się go do atmosfery staje się mało prawdopodobne – przynajmniej w takiej ilości, która miałaby znaczący wpływ na lokalne środowisko czy też globalne zmiany klimatu – tłumaczy prof. Zbigniew Kasztelewicz z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

Obecnie trwają także badania dotyczące ewentualnego wpływu wydostania się składowanego dwutlenku węgla na powierzchnię. Biorąc jednak pod uwagę fakt, iż dwutlenek węgla jest "więziony" w formacjach geologicznych przez miliony lat w sposób zupełnie naturalny, można spodziewać się, że odpowiedni wybór miejsc składowania zminimalizuje możliwość jego wycieku.

Oczywiście instalacje potrzebne do zastosowania tej technologii wymagać będą znacznych nakładów finansowych. Wymagania te mają być spełnione między innymi dzięki programom dotacji Unii Europejskiej dla producentów energii stosujących CCS.

Pierwszy w Polsce projekt w tej technologii ma zostać wdrożony w PGE Elektrowni Bełchatów S.A. W pierwszym etapie powstanie instalacja pilotażowa o mocy ok. 20 MW na bloku nr 12, co pozwoli wychwytywać ok. 100 tys. ton CO[sub]2[/sub] rok. Natomiast do 2015 roku powstanie demonstracyjna instalacja o mocy 300 MW, połączona z blokiem energetycznym o mocy 858 MW. Dzięki niej emisja dwutlenku węgla zostanie zmniejszona o ok. 2,1 miliona ton rocznie. [srodtytul]Gaz z węgla[/srodtytul]

Technologia CCS to nie jedyny sposób na czyste wykorzystanie "brunatnego złota". Eksperci mówią również o zgazowaniu węgla. Proces odbywać się może w technologii naziemnej lub podziemnej. Ta pierwsza wykorzystywana jest od prawie 100 lat. Węgiel przekształcony w ramach tej technologii w palny gaz służy do produkcji energii elektrycznej i cieplnej oraz stanowi surowiec wielu ważnych produktów chemicznych. Na świecie pracuje ponad 160 powierzchniowych instalacji gazyfikacji węgla wydobywanego konwencjonalnymi metodami eksploatacji. Produkują one rocznie równowartość około 50 tys. MW syngazu. Dla naszego kraju zgazowanie 16 mln ton węgla oznaczałby brak konieczności importowania gazu.

Drugi typ gazyfikacji wymaga dużo bardziej zaawansowanych rozwiązań. Podziemne zagazowanie węgla polega na zmianie fazy stałej do gazowej bezpośrednio w złożu. Gaz produkowany jest poprzez wtłaczanie mediów, którymi mogą być powietrze, tlen lub para wodna. Zgazowanie odbywa się w zespołach wyrobisk stanowiących generator gazu składającego się z otworu iniekcyjnego i otworu wydobywczego. Wyrobiskami mogą być otwory pionowe lub kierunkowe lub tradycyjne wyrobiska górnicze. - Technologia ta znana jest od przeszło 100 lat. Obecnie trwają w wielu krajach dalsze badania nad ich rozwojem. Takie pilotażowe próby były stosowane między innymi w Australii, Indiach, w krajach byłego ZSRR oraz Wielkiej Brytanii. Do tych prób na skalę półprzemysłową winna się włączyć bardzo intensywnie Polska. Badaniami należy objąć złoża węgla brunatnego i kamiennego – podkreśla prof. Zbigniew Kasztelewicz.

Jeszcze inną technologią jest tzw. biozgazowanie węgla w złożu. Tu gaz powstaje poprzez przeróbkę węgla specjalnie wybranymi szczepami bakterii. Proces odbywa się podobnie jak rozkład odpadów organicznych.

Metoda biogazyfikacji ma dwie podstawowe korzyści, które równocześnie mogą być jej dużymi ograniczeniami. Pierwszym z nich jest konieczność wykorzystywania w procesie biogazyfikacji węgla brunatnego o wysokiej wilgotności (powyżej 40 proc.). Środowisko wodne jest niezbędne do życia mikroorganizmów. Drugim ograniczaniem jest możliwość zastosowania biogazyfikacji tylko do młodych i nie w pełni dojrzałych węgli brunatnych, które mają bliższą strukturę do pierwotnych składników organicznych niż do wysokokalorycznego węgla.