Od kilku lat naukowcy Głównego Instytutu Górnictwa prowadzą w Centrum Czystych Technologii Węglowych Głównego Instytutu Górnictwa badania nad podziemnym zgazowaniem węgla. Prace wyszły już poza laboratorium i były kontynuowane w instalacjach pilotażowych kopalni „Wieczorek”.
Taka metoda wykorzystania zalegającego pod ziemią węgla ma być bardziej ekologiczna i bezpieczniejsza, bowiem zakłada pozyskanie energii z węgla bezpośrednio w miejscu jego zalegania poprzez jego zgazowanie i odbiór wytworzonego gazu o wartości przemysłowej na powierzchni. Jak przekonują przedstawiciele GIG, ta technologia pozwala na wykorzystanie tzw. płytkich pokładów węgla, gdzie eksploatacja konwencjonalnymi metodami byłaby nieopłacalna i niebezpieczna. Do tego przemysł wydobywczy sięga coraz głębszych pokładów, a to zwiększa niebezpieczeństwo, podnosi koszty i niesie ze sobą większą degradację środowiska.
Pod ziemią jest trudniej
Od lat metoda zgazowania jest wykorzystywana, jednak większość to instalacje działające na powierzchni dlatego, że metoda podziemna jest znacznie bardziej skomplikowana technicznie. Szacuje się, że światowe rezerwy węgla wynoszą obecnie ok. 860 mld ton. Jednak ze względu na miejsce i głębokość występowania, prawie 95% wszystkich znanych zasobów znajduje się poza zasięgiem współczesnego górnictwa. Wykorzystując te rozwiązania można pozyska energię równą około 600 mld ton węgla.
W Polsce po raz pierwszy do badań nad podziemnym zgazowaniem węgla przystąpiono pod koniec lat 40 tych ubiegłego wieku, jednak dopiero w 2007 roku powrócono do prac nad tymi rozwiązaniami przystępując do projektu HUGE (ang. Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe) oraz HUGE2, finansowanych przez Komisję Europejską w ramach Funduszu Badawczego Węgla i Stali. Realizowano je głównie na terenie Kopalni Doświadczalnej „Barbara” w Mikołowie wykorzystując zarówno podziemny poligon – pokład 310 jak i wybudowany w tym celu reaktor bezciśnieniowy.
– Reaktor jest sercem eksperymentu, a celem zgazowanie węgla, czyli pozyskanie z niego wartościowych gazów, między innymi wodoru – wyjaśnia Krzysztof Kapusta z Centrum Czystych Technologii Węglowych Głównego Instytutu Górnictwa zlokalizowanym na terenie Kopalni Doświadczalnej „Barbara”. To właśnie tam trafiły między innymi próbki z jednej z walijskich kopalń. Było to możliwe dzięki nawiązaniu współpracy z Uniwersytetem w Cardiff.
– Takie reaktory to ewenement na skalę światową, dlatego to do nas trafiają próbki z całego świata. Mamy bowiem warunki realizowania eksperymentów zgazowania podziemnego w skali wielkolaboratoryjnej. Tu możemy sprawdzić proces separacji gazów, w szczególności CO2 – objaśnia Zbigniew Lubosik zastępca dyrektora ds. Geoinżynierii i Bezpieczeństwa Przemysłowego Głównego Instytutu Górnictwa. Badania prowadzone są również z wykorzystaniem węgla brunatnego. Jego próbki trafiają do kilkumetrowego reaktora, którego wnętrze wysypane jest piaskiem. Tam podlegają przeróżnym procesom fizyko-chemicznym przy zmieniającym się ciśnieniu i temperaturze, gdzie wartości temperatur sięgają nawet kilkuset stopni.
W 2014 roku rozpoczęto eksperyment polegający na eksploatacji pokładu węgla metodą podziemnego w KWK „Wieczorek”. W ciągu 53 dni trwania eksperymentu, zgazowano około 250 ton węgla i wytworzono około 900 000 m sześć. gazu.
