Metan z pokładów węgla ważniejszy dla energetyki od atomu i gazu z łupków - GIG

10.05. Katowice (PAP) - Zasoby geologiczne metanu w Polsce wynoszą około 250 mld m sześc. Naukowcy z Głównego Instytutu Górnictwa (GIG) w Katowicach przekonują, że przy odpowiednich nakładach metan może stać się dla polskiej energetyki tak samo ważny jak atom czy gaz z łupków.

Co roku przy eksploatacji węgla kamiennego uwalnia się ok. 900 mln m sześc. metanu. Niespełna trzecia część (ok. 270 mln m sześc.) jest wychwytywana w specjalne instalacje, pozostała idzie w powietrze. Ujęty metan jest wykorzystywany w ponad połowie - do produkcji ciepła, prądu i chłodu dla kopalń. Prof. Jan Drzewiecki z GIG wskazuje jednak, że to zaledwie promil możliwości, jakie daje energetyce polski metan.

"Udokumentowane zasoby metanu w Polsce gwarantują niezależność energetyczną kraju" - wskazał profesor, podkreślając, że rozwinięcie na szeroką skalę energetyki opartej na metanie byłoby wprawdzie w początkowej fazie kosztowne, ale wielokrotnie tańsze niż spodziewane nakłady na rozwój energetyki jądrowej (ponad 50 mld zł), eksploatację gazu z łupków (ok. 220 mld zł) czy wykorzystanie technologii zgazowania węgla w złożu.

Metan to gaz pochodzenia organicznego; stanowi ponad 90 proc. gazu ziemnego. W polskich złożach węgla występuje jako gaz prawie czysty, czyli z minimalną domieszką innych gazów. Z ok. 250 mld m sześc. geologicznych zasobów tego gazu ok. 95 mld m sześc. to zasoby bilansowe, które potencjalnie nadają się do eksploatacji. Niespełna trzecia część z nich (29,8 mld m sześc.) jest w obszarach czynnych kopalń węgla kamiennego. Najłatwiej i najtaniej byłoby eksploatować metan w centralnej i południowej części Górnego Śląska, gdzie pokłady węgla są bardzo silnie metanowe.

"Nawet szacunkowa ilość metanu, która nie uwzględnia wszystkich pokładów węgla, wskazuje, że metan ze złóż węgla kamiennego należy traktować jako rzeczywisty, dostępny i niezwykle atrakcyjny surowiec energetyczny" - ocenił prof. Drzewiecki, podkreślając, że metan jest surowcem zdefiniowanym pod każdym względem: naukowcy znają jego lokalizację i zasobność oraz wiedzą, jakie warunki należy stworzyć, aby nastąpiła jego desorpcja, czyli uwolnienie.

Metanowe pokłady węgla są ośrodkami porowatymi; w uproszczeniu - są to wzajemnie z sobą połączone mikrozbiorniki, wypełnione metanem. Jednocześnie metan ukryty jest w ściankach takich zbudowanych z węgla zbiorników. Może on zostać uwolniony jedynie w przypadku ich rozbicia. Węgiel, jako ośrodek porowaty zawierający metan, ma bardzo małą przepuszczalność.

"Proces desorpcji metanu, czyli jego uwolnienia w wyniku zniszczenia węgla o tak małej przepuszczalności, możemy sobie wyobrazić jak przedmuchiwanie metanem sitka o oczku od stu do tysiąca razy mniejszym od milimetra, co jest niezwykle trudne w przypadku nienaruszonego pokładu węgla, ale znacznie łatwiejsze niż w łupkach, w których wielkość oczka jest nawet tysiąc razy mniejsza niż w węglu. Aby gaz mógł przemieszczać się znacznie swobodniej, należy złoże odpowiednio wcześnie zeszczelinować, czyli udrożnić" - wyjaśnił prof. Drzewiecki.

Jednak samo wykonanie otworu do pokładu węgla nie jest jeszcze sposobem na jego odmetanowanie. Potrzebna byłaby bardzo gęsta sieć otworów wiertniczych, co jest kosztowne, a dla węgla o małej zwięzłości (jak w Polsce) - technicznie trudno wykonalne. Dla takich pokładów potrzebne są zatem inne metody skutecznego odmetanowania. W ocenie profesora, nie jest to jednak przeszkoda do eksploatacji polskiego metanu na dużą skalę. Potrzebny byłby jednak specjalny program służący rozwojowi takiego przedsięwzięcia.

"Obecnie nie ma strategicznego programu przemysłowego drenażu metanu ani z aktualnie eksploatowanych pokładów, ani - co szczególnie istotne dla energetyki - z pokładów przewidzianych do eksploatacji w przyszłych okresach. Tymczasem jego wdrożenie mogłoby w zasadniczy sposób poprawić bilans energetyczny kraju i zbliżyłoby naszą energetykę do dywersyfikacji surowców energetycznych, gdzie po jednej trzeciej stanowiłyby: węgiel, gaz i źródła odnawialne" - wskazał profesor.

Jego zdaniem opracowanie takiego programu jest "potrzebą chwili". "Musi to jednak być program, gdzie środki byłyby przeznaczone na opracowanie technologii opartej na sprawdzonych metodach zeszczelinowania pokładów i udrażniania górotworu, a nie kolejny raz na dokumentowanie złóż metanu już udokumentowanych czy ich metanonośności, albo tworzenie technologii jego pozyskiwania opartych na rozwiązaniach nieprzystających do polskich warunków" - podkreślił prof. Drzewiecki.

Naukowcy z GIG wskazują, że aby Polska mogła w krótkim czasie eksploatować metan na skalę przemysłową, musiałaby m.in. włączyć sieci odmetanowania z kopalń do systemu lokalnych i krajowych gazociągów. To proste pod względem technicznym, ale trudne formalnie, bo wymaga uzgodnień między zakładami górniczymi i dystrybutorem gazu oraz jego odbiorcami, w tym energetyką. Konieczny byłby też właściwy dobór i modyfikacja dostępnych technologii destrukcji skał, aby pozyskać metan. Inny warunek to rozpoczęcie wierceń odmetanowujących pokłady, które nie są w kopalniach udostępnione wyrobiskami chodnikowymi.

"Zrealizowanie takich prac, oprócz pozyskania alternatywnego dla węgla surowca energetycznego, pozwoliłoby na poprawę bezpieczeństwa pracy, redukcję kosztów bieżącej profilaktyki metanowej czy przekwalifikowanie pokładów metanowych do niższej kategorii tego zagrożenia. To z kolei powinno przełożyć się na obniżenie kosztów wydobycia węgla, czyli podniesienie jego konkurencyjności" - uważa prof. Drzewiecki.

Naukowiec wskazał, że istnieją polskie technologie szczelinowania skał, a także ich skutecznego uszczelniania czy rekonsolidacji w kopalniach. Takie technologie mogą mieć decydujące znaczenie dla bezpiecznej, ale odsuniętej w czasie eksploatacji pokładów silnie spękanych drenażem metanu.

"Potrafimy skutecznie izolować, kontrolować i gasić ogniska pożarowe w pokładach węgla - także metanem. Z punktu widzenia stosowanych technologii górniczych nie ma zatem większych przeszkód, aby kopalnię bądź jej część przeznaczyć także na zbiornik metanu, a nawet doprowadzić do sytuacji, kiedy zakład górniczy, w miarę potrzeb rynku, np. jego nasycenia węglem kamiennym, byłby producentem jednocześnie bądź zamiennie węgla czy metanu" - podsumował profesor.

Jego zdaniem polscy naukowcy i inżynierowie mają dostateczną wiedzę i umiejętności, aby pozyskiwać metan także w procesie podziemnej syntezy węgla czy z formacji łupkowych. Jednak każda z tych technologii wymaga olbrzymich nakładów na opracowanie całkowicie nowych technologii, natomiast drenaż metanu ze złoża węgla kamiennego jest stosunkowo prosty, a modyfikacja technologii w tym zakresie byłaby wielokrotnie tańsza.(PAP)

mab/ je/ ana/