Top bar
Reklama
Włącz radio Aktualny Poranek Wspieraj WNET Szukaj

Szansa dla polskich złóż węgla i polskiej gospodarki. Technologia podziemnego zgazowania węgla kamiennego

Instalacja PZW KWK "Wieczorek" | Fot. M. Stańczyk MGW

W instalacjach pilotowych w Kopalni Doświadczalnej „Barbara” oraz KWK „Wieczorek” sprawdzono, że Polska ma znaczny potencjał eksploatacji złóż węgla kamiennego metodą podziemnego zgazowania.

Krzysztof Kapusta

Podziemne zgazowanie węgla (PZW) jest metodą pozyskiwania energii chemicznej węgla bezpośrednio w miejscu jego zalegania (in situ) poprzez doprowadzenie do zapalonego złoża czynnika zgazowującego i odbiór wytworzonego gazu o wartości przemysłowej na powierzchni. W przeciwieństwie do tradycyjnych, górniczych metod pozyskiwania surowca, w trakcie procesu podziemnego zgazowania węgla paliwo zamieniane jest na gaz o wartości przemysłowej bezpośrednio w miejscu zalegania w złożu, a następnie wytworzony gaz wyprowadzany jest otworami na powierzchnię. (…)

Eksploatacja pokładów węgla metodą zgazowania podziemnego znajduje szczególne uzasadnienie w przypadkach, gdy wydobycie tradycyjnymi metodami górniczymi jest nieuzasadnione ekonomicznie bądź uniemożliwione względami bezpieczeństwa prowadzenia robót podziemnych (np. w pokładach głęboko zalegających). Możliwości wykorzystania wytworzonego w ten sposób gazu, którego skład chemiczny oraz wartość opałowa zależą głównie od zastosowanego czynnika zagazowującego, są we współczesnej syntezie chemicznej oraz energetyce zawodowej niezwykle szerokie.

Instalacja podziemnego zgazowania węgla na terenie KWK „Wieczorek” | Fot. M. Stańczyk MGW

W Polsce po raz pierwszy do badań nad podziemnym zgazowaniem węgla przystąpiono w roku 1948. Początkowo naukowcy z Głównego Instytutu Górnictwa zostali włączeni do badań nad PZW prowadzonych w Belgii. W ramach projektu belgijskiego przeprowadzono dwa doświadczenia podziemne, stosując zgazowanie powietrzne metodą opływową oraz kilkanaście eksperymentów w tzw. podziemnym gazogeneratorze powierzchniowym. W roku 1949 dla prowadzenia badań w tym obszarze utworzono Dział Zgazowania Podziemnego w ówczesnym Zakładzie Górniczym GIG, który został następnie przekształcony w samodzielny zakład badawczy. Ośrodek doświadczalny zbudowano na obszarze byłej kopalni „Mars” w Łagiszy. W ośrodku przeprowadzono kilka prób zgazowania w reaktorach podziemnych, stosując do zgazowania początkowo tlen, a następnie powietrze. Przyjęty wtedy w kraju kierunek rozwoju technologii PZW preferował wykorzystanie sposobu szybowego i dołowego generatora opartego na otworach generatorowych.

Do badań nad podziemnym zgazowaniem węgla w Głównym Instytucie Górnictwa powrócono w roku 2007. Eksperymenty PZW zostały przeprowadzone dwukrotnie w roku 2010 i 2013 w Głównym Instytucie Górnictwa Kopalni Doświadczalnej „Barbara” w Mikołowie, ponadto w roku 2014 przeprowadzono pilotażową próbę eksploatacji pokładu węgla metodą podziemnego zgazowania w KHW SA KWK „Wieczorek”.

Realizacja prób podziemnego zgazowania węgla została przeprowadzona w pokładzie 310 Kopalni Doświadczalnej „Barbara” w ramach projektu HUGE (ang. Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe) oraz HUGE2, finansowanych przez Komisję Europejską w ramach Funduszu Badawczego Węgla i Stali. (…) Próby podziemne były poprzedzone szeregiem eksperymentów w tzw. laboratoryjnym reaktorze powierzchniowym. (…)

Prace badawcze kontynuowano w ramach projektu HUGE2, w którym – poza zbadaniem możliwości dalszego zwiększenia udziału wodoru w produkowanym gazie – szczególny nacisk położono na aspekty bezpieczeństwa środowiskowego i procesowego technologii PZW. W roku 2013 w KD Barbara przeprowadzono kolejną próbę zgazowania w warunkach podziemnych, w której przetestowano zmienioną geometrię kanałów zgazowania, tj. w kształcie litery „V”.

Przeprowadzony proces charakteryzował się wysoką sprawnością energetyczną, wynoszącą ok. 70% (procent energii chemicznej zgazowanego węgla zawartej w produkowanym gazie). (…) Przeprowadzony 6-dniowy eksperyment udowodnił możliwość prowadzenia procesu w sposób kontrolowany i bezpieczny dla otoczenia naturalnego.

Przeprowadzone dwa eksperymenty PZG w KD „Barbara” pozwoliły na poszerzenie wiedzy i zdobycie doświadczeń przy opracowywaniu projektu technicznego pilotażowej próby podziemnego zgazowania przeprowadzonej w 2014 roku w KHW SA KWK „Wieczorek”. Eksperyment realizowany był w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii”, finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. (…) Po zakończeniu eksperymentu i całkowitym wygaszeniu reaktora podziemnego przeprowadzono wszechstronne prace pozwalające na określenie wytrzymałości mechanicznej powstałej kawerny poprocesowej oraz badania oceniające oddziaływanie procesu na środowisko naturalne. Badania dowiodły pełnego bezpieczeństwa środowiskowego i technologicznego prowadzonego procesu zgazowania.

Kilkudziesięcioletnie doświadczenia światowe w dziedzinie podziemnego zgazowania węgla dowiodły wykonalności technicznej procesu. Wiele danych potwierdza również atrakcyjność ekonomiczną takiego sposobu pozyskiwania energii chemicznej zawartej w węglu. (…) Polscy badacze dzięki pracom prowadzonym w Głównym Instytucie Górnictwa w ostatnich latach przyczynili się do rozwiązania wielu istotnych zagadnień technicznych związanych z procesem PZW.

Cały artykuł Krzysztofa Kapusty pt. „Technologia podziemnego zgazowania węgla kamiennego” znajduje się na s. 9 majowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 59/2019, gumroad.com.

 


„Kurier WNET”, „Śląski Kurier WNET” i „Wielkopolski Kurier WNET” są dostępne w jednym wydaniu w całej Polsce w kioskach sieci RUCH, Kolporter i Garmond Press oraz w Empikach, a także co sobota na Jarmarkach WNET w Warszawie przy ul. Emilii Plater 29 (na tyłach hotelu Marriott), w godzinach 9–15.

Wersja elektroniczna aktualnego numeru „Kuriera WNET” jest do nabycia pod adresem gumroad.com. W cenie 4,5 zł otrzymujemy ogólnopolskie wydanie „Kuriera WNET” wraz z wydaniami regionalnymi, czyli 40 stron dobrego czytania dużego (pod każdym względem) formatu. Tyle samo stron w prenumeracie na www.kurierwnet.pl.

Artykuł Krzysztofa Kapusty pt. „Technologia podziemnego zgazowania węgla kamiennego” na s. 9 majowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 59/2019, gumroad.com

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Zobacz także:


 

Republikanie komentują


Facebook