Získávání energie z uhlí bez jeho vykopávání

Přeměna uhlí v zemi přímo na čisté spalující plyny by mohla mít obrovský přínos pro životní prostředí – v neposlední řadě by to bylo zamezení destruktivních těžebních operací. Problém je, že technologie pro podzemní zplyňování uhlí je stále v rané fázi.

Skutečně čisté uhlí: Swan Hills Synfuels vyrábí směs čistého spalování plynu z uhlí ve své podzemní zplyňovací továrně severozápadně od Edmontonu. Společnost plánuje generovat 300 megawattů energie s plynem a zároveň ukládat výsledný oxid uhličitý na ropných polích v Albertě.

Nyní vláda Alberty říká, že dá 285 milionů kanadských dolarů (271 milionů dolarů) na projekt zplyňování uhlí realizovaným společností Swan Hills Synfuels se sídlem v Calgary, který zahrnuje dosud nejhlubší operaci výroby energie z uhlí – aniž by se muselo kopat.

Předchozí demonstrace této technologie proměnily uhelné sloje hluboké až 1000 metrů pod povrchem na čistý hořící plyn. V porovnání, Synfuels Swan Hills Projekt za 1,5 miliardy kanadských dolarů navrhuje dosáhnout 1400 metrů. Práce v této hloubce by mohla snížit hrozbu kontaminace podzemních vod z doutnajícího rozkládajícího se uhlí. Mezi námi a sladkovodními kolektory je 800 metrů skály – z velké části nepropustné – říká prezident Swan Hills Doug Shaigec.

A co víc, pokud se technologie dokáže dostat do hlubších vrstev uhlí, mohla by umožnit přístup k mnohem většímu množství fosilních paliv, říká Julio Friedmann, který je vedoucím projektu pro řízení uhlíku v Lawrence Livermore National Laboratory v Kalifornii.

Po spuštění projektu v roce 2015 Swan Hills doufá, že vyrobí 300 megawattů energie ze svého uhelného plynu a zároveň prodá více než 1,3 milionu tun oxidu uhličitého ročně. CO2 by mohli využívat producenti ropy a nakonec ho ukládat v ropných vrtech. To by mohlo vést k ukládání 10 až 20 milionů tun oxidu uhličitého ročně do roku 2020. To by Albertě pomohlo splnit její cíl pro rok 2020 týkající se zachycování uhlíku ve výši 25 až 30 milionů tun ročně. podle zprávy z minulého měsíce aliance kanadských průmyslových firem .

Pilotní testování Swan Hills podle Shaigec potvrzuje životaschopnost těchto slibů. Říká, že pilot produkoval vynikající plyn pomocí dvojice sousedních vrtů vzdálených od sebe 50 až 60 metrů, instalovaných v uhelné sloji se stejnými technikami směrového vrtání, které stojí za zrychlením výroby zemního plynu z ložisek břidlice.

Kyslík je hnán do napájecí šachty a uhelná sloj je zapálena, čímž se teplota zvýší na 800 až 900 ºC a tlak na téměř 2 000 PSI. Pod těmito tlaky reagují kyslík, uhlí a slaná voda (přítomné v uhlí a také vstřikované přes napájecí studnu) za vzniku plynu, který je zhruba z jedné třetiny metan a ze dvou třetin vodík, spolu s trochou oxidu uhelnatého a uhlíku. oxidem uhličitým. Plyn je vytahován na povrch přes přilehlý těžební vrt, kde se oxid uhelnatý přeměňuje na vodík a CO2 a veškerý CO2 je odstraněn.

Shaigec je kousavý o tom, jak se Swan Hills podařilo dosáhnout proudění plynu mezi svými vrty, vzhledem k nízké propustnosti uhlí vymačkaného pod 1400 metry skály. Použili jsme mechanické prostředky k vytvoření adekvátní komunikační cesty mezi studnami, říká, pomocí standardních vrtacích, dokončovacích a stimulačních technik. Standardní mechanickou metodou, kterou je stimulována produkce břidlicového plynu, je lámání horniny vysokotlakou vodou.

No páry: Směrové vrty navádějí dvojici sousedních vrtů do 1400 metrů dlouhé uhelné sloje v pilotní továrně Swan Hills Synfuels v Albertě. Kyslík a voda přiváděné do jedné studny způsobují zplynovací reakci a posílají čistě hořící syntetický plyn do druhé studny.

Shaigec říká, že asi 20 párů vrtů by mělo generovat dostatek syntetického plynu pro napájení 300megawattové elektrárny, kterou Swan Hills plánuje postavit s komerčním partnerem, kterého si ještě nevybrala. Elektrárna bude identická s konvenční elektrárnou na zemní plyn s kombinovaným cyklem, pouze s drobnými úpravami plynové turbíny, aby vyhovovala směsi vodíku a metanu. Díky této směsi bohaté na vodík bude elektrárna produkovat pouhých 250 kilogramů CO2 na megawatthodinu energie. Výsledkem, říká Shaigec, bude energie, která je mnohem čistší než konvenční generátory na zemní plyn a uhlí v Albertě, které uvolňují zhruba 400 a 1000 kilogramů za megawatthodinu.

Konkurenti Swan Hills mezitím doufají, že postaví své vlastní nízkouhlíkové elektrárny řízením rizika kontaminace podzemních vod. Se sídlem v Montrealu Laurus Energy čeká na povolení k zapálení vrtů, které navrtal do 200 metrů hluboké uhelné sloje v Drayton Valley v Albertě. Alberta Geological Survey a provinční rada pro ochranu energetických zdrojů dospěly ve zprávě vydané letos v létě k závěru, že existuje obava ohledně kontaminace podzemních vod z provozu, což označilo za potenciální překážku.

Generální ředitelka Laurus Rebecca McDonald trvá na tom, že technologie její společnosti, vyvinutá Laurusovým firemním sourozencem Ergo Exergy, byla prokázána jako bezpečná při několikaletých nepřetržitých popáleninách v Austrálii a Jižní Africe. Klíčem je podle ní neustálé sledování podzemní vody a řízení procesu, aby se zajistilo, že voda z okolních vrstev se přivádí do reaktoru a nevytéká ven. Negativní tlak na šev znamená, že kontaminanty se odtud nemohou dostat a kontaminovat podzemní vodu, říká McDonald.

Swan Hills předpokládá, že její projekt bude konkurenceschopný vůči elektrárnám na zemní plyn a uhlí, které nezachycují jejich uhlíkové emise. Stavíme tuto generaci jako zdroj volby, nejen z hlediska životního prostředí, ale také z ekonomického hlediska, což znamená, že v druhé polovině příštího desetiletí bude konkurovat konvenční výrobě uhlí a zemního plynu, říká Shaigec. .

Prodej oxidu uhličitého producentům ropy bude životně důležitý, říká Shaigec. A připouští, že vládní politika, která uhlík zdražuje, může jen pomoci. Nejsme příliš konkrétní ohledně toho, jak to nakonec bude mít podobu, pokud vidíme rovnoměrnější podmínky [pro] projekty, které praktikují zachycování a ukládání CO2.

skrýt