Podziemne zgazowanie węgla. Czy może to być innowacyjny sposób pozyskiwania energii ? - PowerPoint PPT Presentation

Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii
Download
1 / 21

  • 126 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Podziemne zgazowanie węgla. Czy może to być innowacyjny sposób pozyskiwania energii ?. Prof. dr hab. inż. Józef DUBIŃSKI, czł . koresp . PAN. Katowice, 08.04.2014r. Czy można będzie wydobywać węgiel z podziemi bez użycia tradycyjnej techniki górniczej ?.

I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.

Download Presentation

Podziemne zgazowanie węgla. Czy może to być innowacyjny sposób pozyskiwania energii ?

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Podziemne zgazowanie węgla. Czy może to być innowacyjny sposób pozyskiwania energii ?

Prof. dr hab. inż. Józef DUBIŃSKI,czł. koresp. PAN

Katowice, 08.04.2014r.


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Czy można będzie wydobywać węgiel z podziemi bez użycia tradycyjnej techniki górniczej ?


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Podziemne zgazowanie węgla jest ideą z blisko 150 historią

1868 – Carl Wilhelm Siemens – sugestia zgazowania podziemnego węgla przed Chemical Society of London,


Wiatowe pr by podziemnego zgazowania w gla

Światowe próby podziemnego zgazowania węgla


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

  • Zasoby węgla należą do najbogatszych (50% całości) spośród wszystkich surowców węglowodorowych.

  • Głęboko zalegające zasoby są trudne do pozyskania klasycznymi technikami górniczymi.

  • W Polsce na głębokościach poniżej 1000 m zalega 4,67 mld ton zasobów bilansowych węgla, a w pozostawionych resztkach co najmniej 1 mld ton.


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Polska jest krajem zasobnym w węgiel ...

  • 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 przemysłowe

  • 4,21 mld ton

  • Zasoby operacyjne

  • 3,49 mld ton

Węgiel kamienny

Stan : 31.12.2012.


Podstawowe procesy i produkty wykorzystania w gla

Podstawowe procesy i produkty wykorzystania węgla


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Podziemne Zgazowanie Węgla powala na bezpośrednie pozyskanie energii w miejscu zalegania węgla, a sam proces przebiega analogicznie do technologii zgazowania węgla na powierzchni - jest jednak bardziej złożony i trudniejszy w realizacji.

8


Istota procesu podziemnego zagazowania w gla

Istota procesu podziemnego zagazowania węgla

  • Podziemne Zgazowanie Węgla - stanowi zespół wielokierunko – wych przemian termicznych i chemicznych, jakie zachodzą w pokładzie węgla w podwyższonej temperaturze (700 ÷900oC, a nawet do 1500oC) i przy kontrolowanym dostępie ilości powietrza , tlenu lub pary wodnej.

  • Podstawowe reakcje :

  • > Reakcja utleniania (spalania) C + O = CO2 (egzotermiczna)

  • > Reakcja powstawania syngazu C + H2O = CO + H2(endotermiczna) > Reakcja Boudouard’a C + CO2 = 2CO

  • > Reakcja tworzenia metanu CO + 3H2 = CH4 + H2O

  • Ciepło potrzebne do zgazowania otrzymywane jest przez spalenie węgla w egzotermiczna reakcji utleniania .

  • Podstawowe produkty zgazowania węgla : CO, CO2, H2, CH4, H2O


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Podziemne zgazowanie węgla (ang. Underground CoalGasification – UCG) to jedna z najprężniej rozwijających się obecnie technologii pozyskania energii zawartej w węglu poprzez jego zgazowanie bezpośrednio w złożu.

Jej zaletą jest przede wszystkim możliwość wykorzystania uzyskiwanego gazu zarówno w  celach energetycznych jak i do innych procesów karbochemicznych.


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Dlaczego znowu podjęto prace nad technologią PZW w Polsce ?

Polska jako kraj zasobny w węgiel i potrzebujący nowych zdywersyfikowanych źródeł energii nie może stać z boku prac B+R rozwijanych aktualnie na świecie nad technologią podziemnego zgazowania węgla.


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Podziemne zgazowanie węgla nie może być stosowane wszędzie - muszą być spełnione określone warunki aby było ono bezpieczne dla ludzi i dla środowiska naturalnego

  • Kryteria wg J. Drzewieckiego, 2011

  • Głębokość: ponad 100m.;

  • Miąższość: ponad 2 m;

  • Zawartość popiołu: do 30%

  • Brak przerostów w pokładzie;

  • Odległość do najbliższego pokładu: ponad 10m;

  • Grubość skał nieprzepuszczalnych w nadkładzie ponad 10m;

  • Całkowita izolacja poziomów wodonośnych.


Podstawowe metody technologie pzw

Podstawowe metody (technologie) PZW

Metoda szybowa

Metoda bezszybowa

W metodzie bezszybowej, przygotowanie georeaktora polega na wykonaniu z powierzchni otworów wiertniczych stanowiących kanały zasilające i produkcyjne, które są połączone kanałem łączącym wykonanym w pokładzie węgla.

Metoda szybowa polega na udostępnieniu pokładu węgla szybem. Georeaktor stanowi wydzielony fragment pokładu, do którego poprzez otwory wiertnicze podawane są media zgazowujące i odbierane produkty zgazowania. Media zgazowujące iprodukty zgazowania są transportowane wyrobiskami dołowymi i szybem na powierzchnię.


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Polskie badaniach koncentruję się na technologii szybowej…

  • umożliwia pozyskanie unikalnej wiedzy o zjawiskach i procesach zachodzących w obrębie georeaktora zgazowania i w jego otoczeniu,

  • pozwala na łatwiejsze rozpoznanie i sterowanie parametrami procesu w zakresie :

  • - składu i jakości uzyskiwanego produktu,

  • - bezpieczeństwa realizacji procesu,

  • - oceny wpływu procesu na podziemne środowisko

  • geologiczne i środowisko naturalne na powierzchni.


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

POLSKIE DOŚWIADCZENIA W ROZWOJU TECHNOLOGII PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA

  • 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 węgla dla wysokoefektywnej

  • produkcji paliw i energii elektrycznej”


Eksperymenty podziemnego zgazowania w gla w polsce w warunkach rzeczywistych

EKSPERYMENTY PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA W POLSCE W WARUNKACH RZECZYWISTYCH

Projekt HUGe – etap 1

Próba zgazowania w warunkach rzeczywistych w i pokładzie 310 w KD Barbara GIG w Mikołowie

Projekt HUGE – etap 2

Badanie procesu podziemnego zgazowania węgla w dynamicznym georeaktorze


Eksperymenty podziemnego zgazowania w gla w warunkach rzeczywistych

EKSPERYMENTY PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA W WARUNKACH RZECZYWISTYCH

Projekt HUGE – etap 2

PRÓBA ZGAZOWANIA


Eksperymenty podziemnego zgazowania w gla w warunkach rzeczywistych1

EKSPERYMENTY PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA W WARUNKACH RZECZYWISTYCH

Projekt HUGE – etap 2

REZULTATY

  • W procesie uzyskano palny gaz o wartości opałowej w przedziale: 2,5÷10 MJ/m3,o następującym składzie:

  • wodór 10–40%,

  • tlenek węgla 20–30%,

  • metan 2–3%,

  • dwutlenek węgla 10–15%,

  • tlen 1–2%.


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

Dlaczego technologię PZW można zaliczyć do grupy Czystych Technologii Węglowych ?

  • Po zakończeniu prac przygotowawczych nie ma potrzeby wprowadzania pod ziemię ekip górniczych.

  • Większość operacji technicznych, w tym procesy chemiczne odbywają się bezpośrednio w pokładzie węgla.

  • Istnieje możliwość pozostawienia pod ziemią odpadów i zanieczyszczeń powstających w procesie zgazowania (popiołów, siarki, metali ciężkich).

  • Rozważa się możliwość składowania CO2 w kawernach powstałych po zgazowaniu.


Podziemne zgazowanie w gla czy mo e to by innowacyjny spos b pozyskiwania energii

PODSUMOWANIE :

  • Podziemne zgazowanie węgla przeżywa aktualnie swój renesans i stało się „trendy” w wymiarze światowym.

  • Polska baza zasobowa węgla uzasadnia aktywnośćB+R polskich instytucji naukowych w obszarze PZW.

  • Duże zainteresowanie przemysłu węglowego rozwojem technologii PZW.

  • Przyjęty program badań stwarza szanse na uzyskanie wyników unikalnych w skali światowej.

  • PZW jest technologią o szczególnych wymaganiach w zakresie bezpieczeństwa i ochrony środowiska.

  • PZW szansą na pełniejsze wykorzystanie krajowych zasobów węgla.


Dzi kuj za uwag

Dziękuję za uwagę !


  • Login