Шахтная энергетика

Уголь в умелых руках представляет собой "двойной энергоноситель".
Фото пресс-службы фирмы Evonik

В Германии вопросом использования шахтного газа активно занимается профессор Аксель Пройсе в Аахенском университете. С точки зрения профессора, шахтный газ (метан) представляет собой ресурс, который находится прямо под ногами. А поскольку шахтный метан постоянно выделяется из пород в атмосферу и содействует повышению ее температуры, использование газа в качестве энергоносителя еще и полезно для окружающей среды.

Еще 10 лет тому назад для добычи шахтного газа использовался американский метод, заключающийся в том, что в пробуренную скважину глубиной 150 метров закачивалась смесь воды и песка. Затем вода откачивалась, и из-за этого возникало разряжение, благодаря которому из поверхностных угольных пластов через скважину поступал газ. Сегодня этот метод считается не особенно экономичным, поскольку не позволяет осуществить извлечение метана из глубоких слоев. Дело в том, что на глубинах до 1800 метров, с точки зрения профессора геологии Петера Кукла, вследствие тектонических сдвигов царит хаос, и попасть буром в разрывы пород или в пористые породы, заполненные метаном, крайне сложно. Для решения этой геологической проблемы немецкими исследователями была разработана специальная компьютерная программа. Теперь благодаря программе профессор Кукла может на 60–70% предсказать, где имеется метан. Примерно через пять лет эту программу можно будет довести до уровня практического использования. Тогда, по оценке профессора Пройсе, в Германии можно будет добывать до 2 млрд. куб. м шахтного метана. А это примерно 2% всего нынешнего газопотребления в Германии. Выгода использования шахтного метана в ФРГ связана еще и с тем, что шахтный метан считается с 2008 года видом возобновляемой энергии и его использование подпадает, таким образом, под закон, предусматривающий определенные денежные льготы (в зависимости от мощности установок, использующих подобное топливо). При этом, согласно закону, льготы увеличиваются, если будет доказано, что в интересах охраны окружающей среды были использованы те или иные инновационные решения. Излишне говорить, что подобный подход на государственном уровне способствует активному применению ноу-хау в этой сфере.

Одна из установок для утилизации метана. Фото пресс-службы фирмы Evonik

К примеру, фирма Evonik использует шахтный метан уже более чем в 100 установках (как правило, это местные ТЭЦ, а также отдельные промышленные потребители тепла и электроэнергии) в Сааре и Рурском регионе – одном из крупнейших промышленных регионов Германии. Ежегодно эти установки производят 123х10 кВт-часов (гигаватт-час) электрического тока и 366х10 кВт-часов (гигаватт-час) тепловой энергии. Всего в год установки используют до 345 млн. куб. м шахтного метана, что эквивалентно экономии 4,6 млн. тонн СО2.

Как правило, шахтный газ закачивается в специальную сеть, длина которой составляет на сегодня 110 км. При этом метан добывается путем извлечения при активной разработке угольных месторождений, из законсервированных шахт и непосредственно из пород.

Таким образом, с точки зрения немецких специалистов, преимущества использования шахтного метана сводятся к повышению безопасности угольных разработок, увеличению сроков производственной деятельности шахт и увеличению производительности труда шахтеров, снижению производственных расходов при эксплуатации шахт, гарантированному собственному энергоснабжению шахт, экономии других энергоносителей и торговле эмиссионными правами.