Метан: небезпечна суміш як енергоносій

Разом з Китаєм та Росією Україна входить до трійки країн світу, що мають найгіршу репутацію щодо безпеки на шахтах. Сумне лідерство тут належить КНР. Майже щомісяця з комуністичної країни надходять повідомлення про загибель гірників. Число жертв вимірюється десятками й сотнями. В Україні та Росії аварії трапляються не так часто, але теж регулярно. Найчастіше причиною трагедій стають вибухи так званого ”рудникового газу” – суміші з великими вмістом метану. Якщо концентрація метану в шахті перевищує мінімальні норми (4,4%), він може вибухнути. Достатньо однієї іскри. Саме тому ефективна система вентиляції – гарантія того, що шахтарі піднімуться на поверхню живими.

Проблеми з метаном мають шахтарі в усіх країнах світу. Німецькі гірники бояться його не менше, ніж їхні колеги в Україні. Донедавна в Німеччині цей вибухонебезпечний газ виводили на поверхню, звідки він потрапляв у атмосферу. Це традиційний метод, який застосовувався десятки років. Використання метану як енергоносія було швидше винятком, ніж правилом. Займатися цим було маловигідно. Тепер ситуація змінилася.

”Рудниковий газ містить велику частку метану, який шкодить клімату. За даними експертів, метан більш як у 20 разів сприяє так званому ”парниковому ефекту”, ніж вуглекислий газ”.

Ернст-Ґюнтер Вайс, експерт з питань використання метану в уряді федеральної землі Північний Рейн-Вестфалія, посилається на вчених з Міжнародної групи, що займається вивченням зміни клімату (IPPC). Експерті переконані, що метан завдає атмосфері нашої планети набагато більшої шкоди, ніж двоокис вуглецю або вуглекислий газ. Тому не тільки в Німеччині, а й в усьому світі намагаються зменшити їхні викиди.

Застереження екологів змусили діяти політиків. П”ять років тому німецький бундестаг, де більшість мають соціал-демократи й ”зелені”, ухвалив закон про так звані ”відновлювальні джерела енергії”. Закон підтримує використання, наприклад, енергії сонця й вітру як альтернативи класичним енергоносіям – нафті й газу. Шахтний метан теж вважається альтеративним джерелом енергії, а отже підприємства, які його використовують, отримують від уряду економічне заохочення.

З технічної точки зору ідея проста: метан, який раніше просто випускали в повітря, тепер спалюють у спеціальних котлах, що функіонують за принципом автомобільного двигуна. Головний продукт після спалення метану – електричний струм. Енергії як правило вистачає, щоб як мінімум забезпечити всі потреби самої шахти. Але в деяких випадках отриманий від спалення метану струм можуть використовувати й сусідні з підприємством міста й села. А ще при спаленні метану є побічний продукт – тепло від генератора, яке використоють для обігріву.

Існують два способи отримання метану: з робочої шахти, де ще триває видобуток вугілля, або з законсервованої. Адже навіть якщо шахта більше не використовується, метан у ній все одно є.

У Рурському басейні лідером у використанні метану стала фірма Steag, дочірнє підприємство одного з найбільших енергетичних концернів країни RAG. Лише установки фірми Steag виробляють близько 600 мільйонів кіловатт-годин струму. Цього достатньо, щоб забезпечити потреби близько 250 тисяч сімей.

У землі Північний Рейн-Вестфалія, головному вугільному регіоні Німеччини, системи спалення метану встановлено майже на всіх шахтах. І хоча вугільна галузь у ФРН давно залишила кращі часи позаду, зараз шахти закриваються, технологія використання метану як енергоносія має перспективу, оскільки його отримують і в законсервованих шахтах. Втім це не ознаває, що газ метан у цих шахтах існує в безмежній кількості. Як і вугілля він теж колись закінчується. Саме тому фірма Steag зацікавлена у розширенні діяльності за кордоном. Перші контакти вже зав”язано, розповідає представник компанії Вольфґанґ Ренер:

”Ми були на міжнародних виставках у Китаї, Україні та Росії, пропонуючи концепцію, яку ми використовуємо у Північному Рейні-Вестафалії”.

Steag уже постачає обладнання для використання енергії шахтного метану на власні фірми за кордоном, наприклад у Польщі. Бажання вийти на український, російський та китайський ринок поки залишається лише бажанням. Вольфґанґ Ренер пояснює це так:

”Проблема полягає в тому, що має бути з”ясоване питання фінансування. Крім того, необхідні певні економічні передумови”.

Ренер натякає на закон про відновлювальні джерела енергії, який би надавав економічну перевагу екологічному струму. Німецький приклад у цьому плані вже перейняли Бразилія, Іспанія та Франція. Натомість уряди в Україні, Росії та Китаї не поспішають. Але це не означає, що технологія використання метану в шахтах для отримання дешевої енергії не має там перспективи. Якщо німці не поквапляться, в Україні вигідні контракти можуть отримаюти японці або американці. Обидві країни останнім часом заявили про бажання просувати в Україні цю технологію. Японія готова дати гроші. Натомість американці вже роблять перші конкретні кроки на Луганщині. Розповідає наш кореспондент Людмила Донцова:

”За даними Державного комітету з надзору за охороною праці, 75 відсотків українських шахт вибухонебезпечні по метану. На Луганщині це шахти Краснодону, Лисичанська та Первомайська. Донедавна з газом метаном боролися, так би мовити, дідівським способом – провітрюванням та зменшенням інтенсивності видобутку вугілля. Згодом газ почали відводити з пласту через свердловини та спалювати на поверхні. Запаси шахтного газу метану науковці вимірюють трильйонами кубічних метрів, який ніяк не використовується у народному господарстві.

Два роки тому на сумнозвісній краснодонській шахті ім. Баракова, де у 2000 році стався вибух метану, що забрав 80 шахтарських життів, почали збирати газ та використовувати його на побутові цілі. Масово цей досвід на шахтах області не запроваджено. Справа у тому, що луганське промислове вугілля залягає на великій глибині, пласти малопотужні – до півтора метри. Звичайний спосіб відбору шахтного газу через буріння свердловин на поверхні, надто затратний. Бракує і необхідного устаткування.

Зміни на краще відбудуться, скоріш за все, після впровадження нової технології, яку пропонують американські фахівці. Нещодавно на Луганщині побували дві робочі групи американських спеціалістів. Вони обстежили одну з краснодонських шахт - “Суходольску-Східну” і запропонували бурити газовідвідні свердловин по пласту вугілля не на поверхні, а безпосередньо у шахті. У другій половині квітня у Луганську область американці прибудуть з конкретними пропозиціями. Окрім того вони привезуть зразки матеріалів, які використовуються для ізоляції гірничих стін, що покращує ефективність збирання газу та необхідне устаткування. Експериментальне випробовування нової технології розпочнеться на одній з донецьких шахт - “Краснолиманській”. Потім цю технологію буде запроваджено і на шахтах Луганщини”.

Варто зауважити, що не всі промислово розвинені країни використовують шахтний газ метан як енергоносій і не всі думають про екологію і захист клімату. Так США, які взагалі відмовилися ратифікувати Кіотський протокол про захист клімату, займаються використанням метану з суто прагматичних міркувань – це економічно вигідно. А наприклад, у Великобританії метан і надалі просто відводять в атмосферу.

На завершення – ще раз про безпеку. В німецьких шахтах щороку виділяється понад один мільярд кубічних метрів метану, але шахтарі почувають себе відносно спокійно. Німці пишаються своєю досконалою системою вентиляції. Вибухів на шахтах не було тут уже багато років.