Slajd 1

Podziemne zgazowanie wgla. Czy moe to by innowacyjny sposb pozyskiwania energii ?Prof. dr hab. in. Jzef DUBISKI,cz. koresp. PAN

Katowice, 08.04.2014r.2

Czy mona bdzie wydobywa wgiel z podziemi bez uycia tradycyjnej techniki grniczej ?3

Podziemne zgazowanie wgla jest ide z blisko 150 histori1868 Carl Wilhelm Siemens sugestia zgazowania podziemnego wgla przed Chemical Society of London,wiatowe prby podziemnego zgazowania wgla

45 Zasoby wgla nale do najbogatszych (50% caoci) spord wszystkich surowcw wglowodorowych.

Gboko zalegajce zasoby s trudne do pozyskania klasycznymi technikami grniczymi.

W Polsce na gbokociach poniej 1000 m zalega 4,67 mld ton zasobw bilansowych wgla, a w pozostawionych resztkach co najmniej 1 mld ton.

6 Polska jest krajem zasobnym w wgiel ... Zasoby bilansowe 48,23 mld ton

Zasoby bilansowe w polach zagospodarowanych 19,13 mld ton

Zasoby bilansowe w obszarach niezagospodarowanych 25,14 mld ton

Zasoby przemysowe 4,21 mld ton Zasoby operacyjne 3,49 mld ton Stan : 31.12.2012.Wgiel kamienny

Podstawowe procesy i produkty wykorzystania wgla

7

Podziemne Zgazowanie Wgla powala na bezporednie pozyskanie energii w miejscu zalegania wgla, a sam procesprzebiega analogicznie do technologii zgazowania wgla na powierzchni - jest jednak bardziej zoony i trudniejszy w realizacji.8

9Istota procesu podziemnego zagazowania wgla Podziemne Zgazowanie Wgla - stanowi zesp wielokierunko wych przemian termicznych i chemicznych, jakie zachodz w pokadzie wgla w podwyszonej temperaturze (700 900oC, a nawet do 1500oC) i przy kontrolowanym dostpie iloci powietrza , tlenu lub pary wodnej. Podstawowe reakcje : > Reakcja utleniania (spalania) C + O = CO2 (egzotermiczna) > Reakcja powstawania syngazu C + H2O = CO + H2 (endotermiczna) > Reakcja Boudouarda C + CO2 = 2CO > Reakcja tworzenia metanu CO + 3H2 = CH4 + H2O Ciepo potrzebne do zgazowania otrzymywane jest przez spalenie wgla w egzotermiczna reakcji utleniania . Podstawowe produkty zgazowania wgla : CO, CO2, H2, CH4, H2OPodziemne zgazowanie wgla (ang. Underground Coal Gasification UCG) to jedna znajprniej rozwijajcych si obecnie technologii pozyskania energii zawartej w wglu poprzez jego zgazowanie bezporednio w zou. Jej zalet jest przede wszystkim moliwo wykorzystania uzyskiwanego gazu zarwno w celach energetycznych jak i do innych procesw karbochemicznych.

1011

Polska jako kraj zasobny w wgiel i potrzebujcy nowych zdywersyfikowanych rde energii nie moe sta z boku prac B+R rozwijanych aktualnie na wiecie nad technologi podziemnego zgazowania wgla. Dlaczego znowu podjto prace nad technologi PZW w Polsce ? 12

Podziemne zgazowanie wgla nie moe by stosowane wszdzie - musz by spenione okrelone warunki aby byo ono bezpieczne dla ludzi i dla rodowiska naturalnego Kryteria wg J. Drzewieckiego, 2011Gboko: ponad 100m.;Miszo: ponad 2 m;Zawarto popiou: do 30%Brak przerostw w pokadzie;Odlego do najbliszego pokadu: ponad 10m;Grubo ska nieprzepuszczalnych w nadkadzie ponad 10m;Cakowita izolacja poziomw wodononych.Podstawowe metody (technologie) PZWMetoda szybowaMetoda bezszybowa W metodzie bezszybowej, przygotowanie georeaktora polega na wykonaniu z powierzchni otworw wiertniczych stanowicych kanay zasilajce i produkcyjne, ktre s poczone kanaem czcym wykonanym w pokadzie wgla.

Metoda szybowa polega na udostpnieniu pokadu wgla szybem. Georeaktor stanowi wydzielony fragment pokadu, do ktrego poprzez otwory wiertnicze podawane s media zgazowujce i odbierane produkty zgazowania. Media zgazowujce i produkty zgazowania s transportowane wyrobiskami doowymi i szybem na powierzchni.1314

Polskie badaniach koncentruj si na technologii szybowej umoliwia pozyskanie unikalnej wiedzy o zjawiskach i procesach zachodzcych w obrbie georeaktora zgazowania i w jego otoczeniu, pozwala na atwiejsze rozpoznanie i sterowanie parametrami procesu w zakresie : - skadu i jakoci uzyskiwanego produktu, - bezpieczestwa realizacji procesu, - oceny wpywu procesu na podziemne rodowisko geologiczne i rodowisko naturalne na powierzchni. 15

POLSKIE DOWIADCZENIA W ROZWOJU TECHNOLOGII PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WGLA Prace badawcze realizowane w GIG w latach 50 i 60 tych XX wieku (poligon : dawna kopalnia Mars) Projekt HUGE Projekt HUGE 2 Projekt Strategiczny pt. Zaawansowane technologie pozyskiwania energii - Zadanie 3 Opracowanie technologii zgazowania wgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznejEKSPERYMENTY PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WGLA W POLSCE W WARUNKACH RZECZYWISTYCHProjekt HUGe etap 1 Prba zgazowania w warunkach rzeczywistych wi pokadzie 310 w KD Barbara GIG w Mikoowie

Badanie procesu podziemnego zgazowania wgla w dynamicznym georeaktorze Projekt HUGE etap 2

16EKSPERYMENTY PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WGLA W WARUNKACH RZECZYWISTYCHProjekt HUGE etap 2PRBA ZGAZOWANIA

17EKSPERYMENTY PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WGLA W WARUNKACH RZECZYWISTYCHProjekt HUGE etap 2W procesie uzyskano palny gaz o wartoci opaowej w przedziale: 2,510 MJ/m3,o nastpujcym skadzie: wodr 1040%, tlenek wgla 2030%, metan 23%, dwutlenek wgla 1015%, tlen 12%.REZULTATY

18

Dlaczego technologi PZW mona zaliczy do grupy Czystych Technologii Wglowych ?19 Po zakoczeniu prac przygotowawczych nie ma potrzeby wprowadzania pod ziemi ekip grniczych. Wikszo operacji technicznych, w tym procesy chemiczne odbywaj si bezporednio w pokadzie wgla. Istnieje moliwo pozostawienia pod ziemi odpadw i zanieczyszcze powstajcych w procesie zgazowania (popiow, siarki, metali cikich). Rozwaa si moliwo skadowania CO2 w kawernach powstaych po zgazowaniu.20PODSUMOWANIE :

Podziemne zgazowanie wgla przeywa aktualnie swj renesans i stao si trendy w wymiarze wiatowym. Polska baza zasobowa wgla uzasadnia aktywno B+R polskich instytucji naukowych w obszarze PZW. Due zainteresowanie przemysu wglowego rozwojem technologii PZW. Przyjty program bada stwarza szanse na uzyskanie wynikw unikalnych w skali wiatowej. PZW jest technologi o szczeglnych wymaganiach w zakresie bezpieczestwa i ochrony rodowiska. PZW szans na peniejsze wykorzystanie krajowych zasobw wgla.Dzikuj za uwag !

2121