Източник на изображение, ALAMY

чистата

Превръщането на въглищата в газ не е толкова зелено, колкото изглежда.

Въглищата може да са мръсни, замърсяващи, но са евтини.

По тази проста причина той остава основният източник на енергия в света, като осигурява една четвърт от нашата първична енергия и повече от 40% от нашата електроенергия. И ще продължи да го прави в продължение на много години.

Тогава предизвикателството е как да се генерира енергия с въглища по по-екологичен начин.

Във време, когато опитите за разработване на система за улавяне и съхранение на въглерод са спрели, редица страни се опитват по различни начини да използват своите богати запаси от въглерод.

Не всички са мотивирани от екологични причини. Има и икономически причини и желанието за постигане на енергийна независимост.

Край на Може би и вие се интересувате

Стари и нови

Основната технология, която се използва, е така наречената газификация на въглища. Тоест, вместо да изгаря изкопаемо гориво, то по химичен път се трансформира в синтетичен природен газ или синтез газ.

Процесът съществува от десетилетия, но нарастващите цени на газа сега го правят по-икономически изгоден.

Съединените щати се възползваха от тази техника, но Китай я възприе изцяло в опит да отговори на нарастващото си търсене на енергия и да намали зависимостта си от вносния втечнен природен газ.

Националната енергийна администрация на азиатския гигант разкри планове за производство на 50 милиона кубически метра газ от въглища до 2020 г., достатъчни за справяне с над 10% от общото потребление на газ в Китай.

Това не само има икономически смисъл, но също така ще позволи на китайците да експлоатират изоставени находища на въглища на хиляди километри от основните индустриални центрове на страната. В крайна сметка транспортирането на газ е много по-евтино от транспортирането на въглища.

Газификацията на въглищата също ще помогне за решаването на проблемите със замърсяването, парализирали различни части на страната през последните месеци.

Препятствия

Източник на изображение, ALAMY

През последните години САЩ експериментираха с газификацията на въглищата.

Но системата е изправена пред два големи проблема.

Първият е, че инсталациите за газификация на въглища произвеждат повече CO2 от традиционните въглищни инсталации, така че Китай не само ще използва повече въглища, но и ще понесе по-голямо въздействие върху околната среда.

Ласло Варо, ръководител на пазарите на газ, въглища и енергия в Международната агенция по енергетика (IEA), казва, че газификацията на въглищата е "привлекателна от гледна точка на икономическата и енергийната сигурност".

"Това може да бъде добро решение за замърсяване на местно ниво, но тъй като е толкова интензивно към въглерод, то е по-лошо от добива на въглища, така че не е привлекателно от гледна точка на изменението на климата.".

Всъщност проучване на университета Дюк в САЩ казва, че синтетичният природен газ отделя седем пъти повече парникови газове от традиционния газ и почти два пъти повече от термоелектрическата централа, работеща с въглища.

Вторият проблем е използването на вода. Газификацията на въглищата е една от системите за производство на електроенергия, която използва повече вода, а големи райони на Китай, особено в западната част на страната, които имат инсталации за тази цел, вече имат затруднения при снабдяването с вода.

Варо припомня, че неотдавнашен доклад на IEA заключава, че инсталациите за газификация на въглища ще използват „значителна част от водата, налична в Китай“.

Изобилие от резерви

Други страни се опитват да намерят алтернативни методи за получаване на газ от въглища.

Особено популярна техника в Австралия е газът от метан от въглища, процес, който позволява достъп до находища на въглища, които са твърде дълбоки за изследване чрез традиционния добив.

Източник на изображения, Гети

Замърсяването принуди Китай да преосмисли начина, по който експлоатира запасите си от въглища.

Състои се от извличане на водата от вената, която освобождава метана, прилепнал към повърхността на въглищата, който след това се съхранява.

Китай, Индонезия и Мозамбик търсят метанови газови находища, работещи с въглища, а САЩ и Канада разполагат с изобилие от резерви.

Процесът отделя много малко CO2, но не е без противоречия. Неговите противници изтъкват проблема със замърсяването на водата, слягането на земята и безопасното изхвърляне на отпадъчните води, в допълнение към факта, че понякога се изискват процеси на хидравлично разбиване (фракинг)).

И все пак метановият газ, базиран на въглища, "промени коренно динамиката на австралийската газова индустрия", казва Фил Хиршхорн, партньор в базираната в Сидни фирма за енергийни консултации Boston Consulting Group.

Както е обяснено от Hirschhorn, страната разполага с 200 милиарда кубически фута газ от метан от въглища и в ход са проекти за втечняване и износ на 25 тона всяка година, еквивалентно на 10% от целия глобален пазар на втечнен природен газ.

Чист достъп

Съвсем различен начин за производство на газ от въглища е известен като подземна газификация на въглища (UCG), процес, който съществува от 19-ти век, но тепърва ще се превърне в търговски жизнеспособна система в голям мащаб, въпреки че има завод в експлоатация в Узбекистан и пилотни проекти в Австралия и Южна Африка.

Според Джули Лодър, главен изпълнителен директор на Асоциацията на UCG - органът, който представлява сектора в международен план - този метод е „нов начин за извличане на енергия от въглища без честото въздействие върху околната среда“.

Технологичното развитие и нарастващите цени на газа правят UCG сега жизнеспособен начин за достъп до големи находища на въглища, които са твърде дълбоки, за да се добиват, обяснява Лодър.

Всъщност се изчислява, че 85% от находищата на въглища в света не са достъпни с традиционни техники.

Експлоатацията им би имала потенциално катастрофални последици за емисиите на CO2 и изменението на климата, но индустрията твърди, че тези полета са чисто достъпни.

Процесът включва инжектиране на кислород и пара, за да се получи малко, контролирано горене. За разлика от метановия въглищен газ, минералът се превръща от твърдо състояние в газ.

Водородът, метанът, въглеродният окис и CO2 се отклоняват през втори кладенец.

Нулеви емисии

Източник на изображението, Ройтерс

Интересът към добива на въглища се увеличи в резултат на поскъпването на газа.

Според Хари Брадбъри, основател и главен изпълнителен директор на компанията за чиста енергия Five Quarters, този процес генерира само 20% от CO2, произведен от традиционния добив на въглища.

Но неговата компания разработва процес, който не изисква изгаряне на въглищата и който комбинира това, което Брадбъри нарича "химическо инженерство в твърдо състояние", което освобождава газове, които са уловени не само във въглищата, но и в околните скали. И всичко това се случва в морето, намалявайки опасенията относно замърсяването на питейната вода.

Но истинското предимство е във възможността за улавяне на CO2. „Трябва да бъдем по-радикални, да постигнем нулеви емисии на въглерод“, казва Брадбъри. "Пълното улавяне и съхранение на въглероден диоксид е от решаващо значение".

Това може да стане или чрез повторно впръскване на CO2 във въглищните пластове, или чрез превръщането му в продукти като пластмаси и графен, обяснява той.

Правителството на Обединеното кралство създаде работна група за разследване на ползите от UCG, задвижвана от огромните находища на въглища в Северно море.

Други правителства също искат да използват нови технологии за достъп до дълбоките му вени.

Проблемът, разбира се, е, че процесът зависи изцяло от увеличените усилия за разработване на системи за улавяне и съхранение на CO2.

Докато се постигне решение, всеки опит за газификация на подземните въглища ще остане теоретичен или ще допринесе за влошаване на проблема с емисиите.