Portal Holistic News – o ideach w stylu punk

Chińska gazyfikacja polskiego węgla?

W Polsce debatuje się o likwidacji kopalń i kosztach społecznych takiej operacji, tymczasem Chińczycy już od dawna przerabiają węgiel na dużo czystszy w spalaniu gaz. Może powinniśmy brać z nich przykład?

Chińskie metropolie intensywnie zmagają się z konsekwencjami degradacji środowiska naturalnego. Czy wprowadzone przez nich rozwiązania mogą służyć także nam? Chińskie propozycje w procesie ograniczania emisji CO₂ do atmosfery to nie tylko panele słoneczne, farmy wiatrowe czy nowoczesne pompy ciepła, ale także (a może przede wszystkim) gazyfikacja węgla.

Jeśli idzie o ochronę środowiska, to w powszechnym mniemaniu Chiny nie cieszą się dobrą opinią. Poniekąd słusznie, bo są największym trucicielem na świecie – odpowiadają za 30 procent światowej emisji CO₂. Ale od kilku lat bardzo dużo się zmienia – niepostrzeżenie Chińczycy stają się globalnym liderem w produkcji paneli słonecznych czy budowie farm wiatrowych. Co więcej, mają pomysł jak bardziej ekologicznie wykorzystywać węgiel kamienny, którego – podobnie jak Polska – mają bardzo dużo. W Pekinie gaz powstały z węgla, już od 2013 r., służy do ogrzewania mieszkań i produkcji prądu.

Gazyfikacja to proces chemiczny, zmieniający stan skupienia węgla ze stałego w gaz. Produkt finalny swoimi właściwościami nie różni się znacząco od gazu ziemnego.

Substancje lotne, wytwarzane w procesie gazyfikacji węgla, właściwościami nie różnią się znacząco od gazu ziemnego. W dużym uproszczeniu rzecz ujmując na świecie obecnie można wyróżnić dwie metody gazyfikacji węgla kamiennego. Pierwsza to zagazowywanie węgla pod ziemią. Metoda ta ściśle związana z jest z położeniem złoża. Aby cały proces mógł przebiegać sprawnie wykonuje się dwa odwierty i do jednego wstrzykuje się tlen oraz wodę, z drugiego zaś, po zakończeniu operacji zostaje odessany gaz.

Drugim sposobem na zmianę stanu skupienia węgla jest zagazowywanie węgla na powierzchni w specjalnych gazowniach. Cały proces przebiega w reaktorze, do którego doprowadza się tlen, wodę oraz węgiel.  W podwyższonej temperaturze węgiel reaguje z parą wodną, a produktem końcowym jest gaz syntetyczny. Technologia usuwa dwutlenek siarki, rtęć i dwutlenek węgla z przetworzonego produktu końcowego, co zmniejsza o połowę ilość zanieczyszczeń, zwykle wytwarzanych przez tradycyjną elektrownię węglową.

Jego spalanie jest (relatywnie) tanie, więc być może w przyszłości posłuży do napędzania samochodów. Nad tym, żeby tak się stało, intensywnie pracują naukowcy z Uniwersytetu Tsinghua i East China University of Science and Technology. Projekt powinien przynieść pozytywne rezultaty, niech świadczy o tym sukces metody Fishchera-Tropsha, która z powodzeniem wykorzystywana jest w RPA od lat 80. ubiegłego wieku do przetwarzania węgla w paliwo.  Większość chińskich ośrodków gazyfikacji powstaje głównie na północy kraju, gdzie znajdują się największe złoża węgla: w Mongolii Wewnętrznej, Prowincji Shaanxi i w Ujgurii. Jak wiadomo najbardziej energochłonne regiony Państwa Środka zlokalizowane są wzdłuż jego wybrzeża. Transport węgla w postaci stałej do wielkich centrów przemysłowo- handlowych zlokalizowanych wzdłuż brzegów Oceanu Spokojnego jest dużo droższy niż przesyłanie węgla w stanie gazowym.

Przedsięwzięcie nabrało dodatkowego rozpędu po ostatnim niefortunnym sezonie grzewczym. Zakaz palenia węglem w kilkuset najbardziej zanieczyszczonych miastach na północy kraju spowodował masowe protesty. Gdy temperatura spadła poniżej zera, zaczęło brakować gazu ziemnego do ogrzania domów. Wtedy rozgorzała dyskusja o konieczności położenia większego nacisku na ekologiczne i czystsze wykorzystywanie dostępnych surowców,niż na planowy całkowity odwrót od węgla i zastąpienie go w stu procentach gazem ziemnym.

W rezultacie w autonomicznej prowincji Nningxia–Hui powstaje największy na świecie zespół reaktorów przetwarzających węgiel w gaz syntetyczny. Projekt kosztować będzie ponad 6miliardów euro. Za opłacalnością przedsięwzięcia niech świadczy fakt wykorzystanie nowej technologii, dzięki której oprócz gazu uda się uzyskać naftę i ropę.Elektrownia Przetworzy 20 milionów ton węgla na 2.73 miliony ton ropy naftowej,milion ton nafty i 340 tysięcy ton gazu. Jak podkreśla londyńska IEA CleanCoal Center – międzynarodowa organizacja zajmująca się badaniem i wprowadzaniem technologii czystego węgla, jest ewenementem na światową skalę.

Chińczycy są także dumni z nowoczesnej elektrowni na zgazyfikowany węgiel
w Tianjin nad Morzem Żółtym, 110 kilometrów od Pekinu. Elektrownia, której budowa rozpoczęła się w 2009 roku, jest flagowym przedsięwzięciem Państwa Środka. Jeśli wierzyć głównemu inżynierowi nadzorującemu pracę całości kompleksu, elektrownia pobiła w tym roku rekord w ilości wyprodukowanych megawatów energii, przy jednoczesnym stosunkowo mniejszym niż elektrownia węglowa zanieczyszczeniu środowiska.

Rosnące potrzeby energetyczne kraju, narastający konflikt ze Stanami Zjednoczonymi Donald Trumpa i galopujące zatrucie środowiska uświadomiły władzom w Pekinie, że muszą aktywnie pracować nad dywersyfikacją swoich zasobów energetycznych. Ekologiczne projekty, realizowane przy współpracy z najlepszymi Uniwersytetami w kraju, dają im zielone światło dla czystego wykorzystania węgla. Co więcej, już dziś władze w Pekinie zastanawiają się nad eksportem technologii czystego węgla w ramach Projektu Pasa i Drogi popularnie choć niesłusznie nazywanego Nowym Jedwabnym Szlakiem.

Czy chińskie rozwiązania miałyby szansę sprawdzić się nad Wisłą?

Czy Polska, by pozbyć się trawiącego miasta smogu musi całkowicie zrezygnować z węgla – naszego polskiego czarnego złota? I, co zdaje się być najważniejsze, czy nas na to stać?

Pozostaje postawić sobie pytanie, skoro w Polsce mamy całkiem spore pokłady węgla a technologia gazyfikacji jest szeroko badana i dostępna, dlaczego jej nie stosujemy na szeroką skalę?

Gazyfikacja węgla nie jest z pewnością ekologicznym panaceum, które odmieni losy i energetyczną przyszłość ludzkości. Na horyzoncie widać co najmniej dwa duże problemy.

Po pierwsze, skutki środowiskowe rzeczywiście są mniejsze, ale tylko w miejscu, gdzie znajduje się elektrociepłownia zasilana syntetycznym gazem wytworzonym z węgla. Niestety tam,gdzie węgiel jest syntetyzowany zanieczyszczenie środowiska jest znaczące. W trakcie całego procesu wytwarzana jest duża ilość CO₂ i koksu, a sama gazyfikacja wymaga sporych nakładów energii. Zwiększenie produkcji syntetycznego gazu spowoduje, że Chiny nie tylko będą zużywać więcej węgla, ale będzie to bardzo kosztowne dla środowiska. 

W wywiadzie udzielonym BBC Laszlo Varro, szef rynku gazu, węgla i energii w Międzynarodowej Agencji Energii stwierdził jednoznacznie, że zagazowanie węgla jest atrakcyjne z punktu widzenia bezpieczeństwa ekonomicznego i energetycznego, jednak sumarycznie koszty środowiskowe są takie same lub większe.  

 Kolejną istotną kwestią są koszty. Gazyfikacja jest procesem drogim. Jeżeli chodzi o jej opłacalność w stosunku do innych źródeł energii, warto wziąć pod uwagę kilka istotnych czynników, przede wszystkim aktualną cenę gazu ziemnego, a także dostępne zasoby surowców oraz koszty importu LNG (gazu skroplonego). Jak można przeczytać w raporcie Departamentu Energii USA gazyfikacja jest metodą opłacalną tylko jako dodatek do struktury energetycznej. Tę zależność zdają się także zauważać władze w Pekinie, które traktują projekty związane z gazyfikacją jako dodatek do swojej struktury energetycznej.

A jak wygląda sprawa gazyfikacji nad Wisłą?

Według Janusza Wiśniewskiego, wiceprezesa Krajowej Izby Gospodarczej, gazowanie węgla ma sens jedynie tam,gdzie sam surowiec jest tani i nie ma restrykcyjnych norm zanieczyszczenia gleby. Dlatego w jego opinii polskie projekty gazyfikacji węgla są szalone i nieopłacalne. Opiniom byłego już prezesa Orlenu zdają się przeczyć wspólne projekty między innymi Grupy Azoty i Tauronu, które w Kędzierzynie Koźlu planują wybudować instalację do zagazowywania węgla za bagatela 400-600milionów euro. Inwestycja będzie realizowana przy wsparciu rządowym. Minister energii Krzysztof Tchórzewski nie wyklucza, że w dalszej przyszłości gaz syntezowy byłby wykorzystywany także do wytwarzania energii elektrycznej w bloku o mocy 500 megawatów. Taki blok byłby ewenementem na skalę europejską.  Obecnie w Polsce niemal wszystkie grupy energetyczne pracują nad technologią zagazowania węgla, a plany jej wdrożenia przemysłowego ma także resort energii.  

A może by tak polski metan?

Podczas analizy możliwości wykorzystania polskich złóż węgla, warto także przyjrzeć się metodzie pozyskiwania metanu. Metoda podobna jest do sposobów podziemnego zagazowywania węgla. Zgodnie z ustaleniami opublikowanymi przez Przegląd Geologiczny złoża metanu związanego z węglem mogą występować w starych opuszczonych kopalniach, w nieodkrytych jeszcze złożach oraz uwalniane są w trakcie procesu górniczego. W Polsce istotne pokłady metanu stwierdzono w Górnośląskim, Dolnośląskim i Lubuskim zagłębiu węglowym. W 2017 roku PGNiG raportowało o sukcesach w wydobyciu metanu w kopalni Gilowice a program jest nieustannie rozwijany.Według ministra Tchórzewskiego, Polska może osiągnąć pułap 1 mld m³ wydobycia metanu ze swoich zasobów. Rocznie w Polsce zużywamy jednak około 18 mld³błękitnego paliwa.

Dlatego w przededniu szczytu klimatycznego, który odbędzie się w Katowicach, polski rząd musi skutecznie rozwijać strukturę naszego bezpieczeństwa energetycznego. Czyste technologie węglowe czy pozyskiwanie metanu powinny być w polskim przypadku jedynie dodatkiem do całościowej struktury energetycznej. Wobec licznych ustaleń, do których Warszawa zobowiązała się w trakcie szczytu klimatycznego ONZ w Paryżu,czy unijnych dyrektyw środowiskowych, musimy równocześnie rozwijać sektor Odnawialnych Źródeł Energii. Gazyfikacja węgla powinna się stać sektorem ważnym,ale celowo podkreślam, dopełniającym polską strukturę energetyczną, czystszym wykorzystaniem zasobów, które posiadamy, w celu rozwijania naszej niezależności energetycznej i zmniejszenia kosztów społecznych związanych z likwidacją kopalń. Polska powinna mądrze restrukturyzować swój sektor węglowy i czerpać najlepsze rozwiązania zarówno z doświadczeń chińskich, jak i amerykańskich. Nie zapominajmy jednak, że żadna z technologii węglowych, w wymiarze ekologicznym,nigdy nie zdoła dorównać idei odnawialnych źródeł energii.

Tomasz Rudek

Add comment