Działalność górnicza nieodłącznie związana jest z ingerencją w środowisko naturalne i dotyczy przekształceń krajobrazu, zmian stosunków wodnych i jakości powietrza. Zaostrzenie w ostatnich latach wymogów ochrony środowiska spowodowało szereg działań minimalizujących wpływ pozyskiwania, przetwarzania i wykorzystania surowców mineralnych. Do tych czynników należą między innymi: rekultywacja terenów pogórniczych, recykling, likwidacja źródeł nadmiernego hałasu, redukcja emisji do atmosfery zanieczyszczeń pyłowo – gazowych, zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych, zmniejszenie oddziaływania odprowadzanych wód dołowych na wody powierzchniowe, w szczególności w zakresie wód o ponadnormatywnym zasoleniu, pochodzących z odwadniania kopalń, intensyfikacja napraw obiektów infrastruktury naziemnej: mostów, wiaduktów, dróg, linii kolejowych oraz obiektów kubaturowych, uszkodzonych wskutek prowadzenia eksploatacji górniczej.

Minimalizowanie wpływów eksploatacji górniczej na powierzchnię terenu przez prowadzenie eksploatacji górniczej w sposób ograniczający deformacje powierzchni terenu oraz stosowanie w szerokim zakresie profilaktyki górniczej. Ograniczenie ilości wytwarzanych odpadów z górnictwa węgla kamiennego oraz możliwie maksymalne ich zagospodarowanie na powierzchni i w wyrobiskach górniczych. W Unii Europejskiej DEKARBONIZACJA to jeden z pięciu filarów unii energetycznej. Zrealizowaniu unijnych celów, w tym zakresie służyć mają narzędzia, takie jak upowszechnianie udziału odnawialnych źródeł w produkcji energii elektrycznej, redukcja emisji gazów cieplarnianych do atmosfery czy tworzenie korzystnych ram dla rozwoju projektów wykorzystujących, niezwiązane ze spalaniem paliw emisyjnych, technologie produkcji energii elektrycznej. Górnictwo węgla kamiennego jest w Unii Europejskiej wyłączone z prawa udzielania sektorowej pomocy publicznej!!! Państwowe wsparcie może być co do zasady kierowane wyłącznie do państwowych, restrukturyzowanych i likwidowanych kopalń!!! Komisja Europejska wyraziła zgodę, ażeby w POLSCE wsparcie dla restrukturyzowanych państwowych kopalń węgla kamiennego było przyznawane do roku 2023.

NOWOCZESNE I INNOWACYJNE TECHNOLOGIE GÓRNICZE – PRZYSZŁOŚĆ WĘGLA KAMIENNEGO

W kluczowych dokumentach dotyczących sektora energetycznego POLSKI i jego rozwoju, podkreślane jest duże znaczenie polskiego węgla dla energetyki. Zwraca się szczególną uwagę na optymalizację wydobycia węgla, poprzez wykorzystanie nowoczesnych technologii usprawniających wydobycie, zwiększanie bezpieczeństwa warunków pracy, podniesienie konkurencyjności sektora, ochronę środowiska, rozwój technologiczny i naukowy, jak i zintensyfikowanie działań w obszarze pozyskania uwalnianego metanu podczas wydobywania węgla kamiennego. W STRATEGII NA RZECZ ODPOWIEDZIALNEGO ROZWOJU oraz w programie dla ŚLĄSKA umieszczony został projekt „INTELIGENTNEJ KOPALNI”, który ma pozwolić na wdrożenie w polskim sektorze wydobywczym nowoczesnych technologii i innowacji w zakresie systemów organizacji produkcji, logistyki oraz transportu, a także zarządzania i monitoringu. Polski sektor górnictwa wymaga innowacji i nowoczesnego podejścia i to nie tylko z perspektywy wdrożenia powyższych strategii, ale przede wszystkim ze względu na coraz trudniejsze warunki geologiczne prowadzenia eksploatacji i udostępniania złóż, bezpieczeństwo pracy załóg górniczych na coraz głębszych poziomach oraz coraz wyższe koszty pracy i zmieniające się ceny węgla na rynkach. Regulacje unijne w zakresie ochrony środowiska naturalnego wywierają presję na wykorzystywanie i rozwijanie coraz bardziej zaawansowanych technologii górniczych. Wydaje się, że nowoczesne technologie stosowane na każdym etapie wydobycia surowca są kluczem do zwiększenia efektywności i dostosowania do obecnych regulacji klimatycznych. W przypadku wydobycia podobnie, jak w innych obszarach gospodarki, możemy podzielić działania optymalizujące na te po stronie kosztowej, jak i te po stronie przychodowej. W przypadku optymalizacji kosztowej są to między innymi:


– nowe inwestycje,
– bardziej efektywne technologie,
– zorientowane rozpoznania i eksploatacja „najbardziej dochodowych złóż”.


Po stronie przychodowej są to między innymi:
– wzrost wypadu grubych i średnich sortymentów,
– optymalizacja jakości „miałów”,
– optymalizacja segmentu sprzedaży poprzez profesjonalizację w zakresie budowy marki czy penetracji segmentów około energetycznych i poza energetycznych.


Powyższe wysiłki optymalizujące prowadzone są z uwzględnieniem uwarunkowań środowiskowych, regulacji prawnych i kryteriów ekonomicznych. Kolejnym bardzo istotnym zagadnieniem jest produkcja tak zwanego węgla niskoemisyjnego, popularnie zwanego BEZDYMNYM. Jest to produkt opałowy, który w procesie technologicznym uległ kontrolowanemu odgazowaniu, to znaczy odpędzeniu zanieczyszczających, pierwotny surowiec, części lotnych (tzw. Polutantów). Wytwarzane w ten sposób „bezdymne” paliwo wykazuje duży spadek emisji pyłu zawieszonego, w tym PM2,5 i PM 10 oraz niemal całkowity spadek emisji BENZOAPIRENU podczas spalania. Ten ostatni składnik związany jest głównie z tzw. „niską emisją” i jest jednym z najbardziej szkodliwych składników SMOGU. Używanie paliwa pozbawionego części lotnych w instalacjach rozproszonych może wpłynąć znacząco na poprawę jakości powietrza.

W ramach wzrastających wymagań Unii Europejskiej odnośnie do ochrony środowiska naturalnego, a zarazem znacznego uzależnienia Polski od paliw kopalnych, przyszłość upatrywana jest w tak zwanych CZYSTYCH TECHNOLOGIACH WĘGLOWYCH. Przedmiotowe technologie charakteryzują się stosunkowo niskim poziomem emisji zanieczyszczeń względem konwencjonalnych bloków opalanych węglem. Ich zastosowanie w niedalekiej przyszłości będzie wydaje się niemal konieczne, biorąc pod uwagę sektor górniczy w Polsce oraz prowadzoną szeroko rozumianą tak zwaną politykę klimatyczną​. Jedną z technologii przetwarzania węgla kamiennego, z którą wiązane są największe nadzieje, jest ZGAZOWANIE WĘGLA. Proces ten opiera się na gazyfikacji, w której trakcie paliwo stałe, składające się w dużej mierze z węgla kamiennego lub biomasy jest przetwarzane na gaz. Poprzez podgrzanie wsadu do wysokich temperatur, w atmosferze pary wodnej i niestechiometrycznej ilości tlenu (niewystarczającej na utlenienie się węgla do dwutlenku węgla), tworzą się gazy, które pod wpływem reakcji chemicznych przebiegających w reaktorze tworzą GAZ SYNTEZOWY tak zwany SYNGAZ. Syngaz składa się przede wszystkim z WODORU i TLENKÓW WĘGLA (a zwłaszcza z tlenku węgla). Procesem gazyfikacji węgla, lecz w atmosferze BEZTLENOWEJ lub ze śladowymi ilościami tego gazu, jest PIROLIZA, podczas której zgazowane zostają zwłaszcza w niższych temperaturach, lotne części wsadu. Odpowiednie parametry gazyfikacji przekładają się na skład chemiczny końcowego GAZU PIROLITYCZNEGO. Wyższe temperatury ograniczają zawartość substancji smolistych i węglowodorów oraz sprzyjają większej zawartości wodoru w takim gazie. Zarówno SYNGAZ, jak i GAZ PIROLITYCZNY mogą być wykorzystywane nie tylko do produkcji energii elektrycznej, ale również innych produktów, jak np. PALIW TRANSPORTOWYCH (zarówno płynnych, jak i gazowych). Aby posłużyć się SYNGAZEM do wytworzenia energii elektrycznej, wykorzystuje się bloki IGCC (z ang. Integrated Gasification Combined Cycle) spalające gaz w turbinach gazowych. Sprawności netto wytwarzania energii IGCC są wyższe w porównaniu z konwencjonalnymi blokami nowej generacji. Szczególnie ciekawym rozwiązaniem jest możliwość funkcjonowania elektrowni IGCC z systemem do wychwytywania dwutlenku węgla z gazów odlotowych oraz magazynowania tego dwutlenku. Warto zauważyć, że instalacje membranowe wychwytu CO2 pozwalają na obniżenie kosztów układów IGCC w odniesieniu do technologii konwencjonalnych produkcji energii elektrycznej.


RÓŻNICE POMIĘDZY TECHNOLOGIAMI ZGAZOWANIA


W istniejących instalacjach, wykorzystujących zgazowanie, występują różne technologie. Wśród głównych różnic między nimi można wymienić:

– wykorzystywany w procesie utleniacz,
– zakres temperatur pracy gazyfikatora,
– sposób dostarczenia ciepła – ciepło może być dostarczone bezpośrednio poprzez spalenie części wsadu w gazyfikatorze lub pośrednio, z zewnętrznego źródła,
– sposób doprowadzenia paliwa do gazyfikatora.


Wydaje się, że w perspektywie długoterminowej przyszłość polskiego węgla można w istotny sposób wiązać także z sektorem chemicznym, gdzie wykorzystanie syn gazu umożliwi otrzymanie całej gamy produktów pochodnych. W tym kontekście najbardziej atrakcyjnie przedstawia się obecnie możliwość wytwarzania metanolu, będącego półproduktem dla wielu innych syntez chemicznych.


ZASTOSOWANIE WĘGLA I METANU


Węgla kamiennego nie należy traktować jako surowca energetycznego. Z powodzeniem może on być również wykorzystywany między innymi w przemyśle chemicznym. W ramach wdrożenia nowoczesnych technologii w kopalniach do węgla podchodzi się kompleksowo, wykorzystując wielokierunkowość jego potencjalnych zastosowań. Nowe kopalnie mogą być traktowane jako parki technologiczne, które zajmowałyby się:


– zgazowaniem węgla,
– upłynnianiem węgla tj. uzyskaniem paliw płynnych między innymi w procesie uwodorowienia węgla czy technologii COAL TO LIQUID , biorąc również pod uwagę wykorzystanie produktów ubocznych takich jak amoniak i siarkowodór,
– syntezą węglowodorów poprzez produkcję paliw syntetycznych,
– uzyskiwaniem produktów ze smoły węglowej np. benzenu , fenolu , naftalenu paku, elektrod węglowych,
– zagospodarowaniem metanu występującego w pokładach węgla.


Wyzwaniem, wciąż w niewystarczającym stopniu podjętym w sektorze górnictwa węgla kamiennego, jest problem występowania metanu w pokładach węgla. Ma to szczególne znaczenie z punktu widzenia zagrożenia dla załóg górniczych wydobywających tę kopalinę. Metan może być wykorzystywany do produkcji energii i ciepła. Utylizacja występującego metanu w kopalniach może ponadto przyczynić się ograniczenia importu gazu ziemnego i węgla kamiennego. Gaz ten jest wykorzystywany w Polsce w bardzo niewielkim stopniu. Pozyskanie metanu ( CH4 ) znajdującego się w pokładach węgla kamiennego może odbywać się poprzez:

– odprowadzenie CH4 z powietrzem wentylacyjnym lub poprzez systemy odmetanowania z możliwością energetycznego wykorzystania. Sposób ten dedykowany jest kopalniom w trakcie bieżącej eksploatacji przez system wierceń odgazowujących. W ramach tego uzyskuje się gaz o koncentracji CH4 na poziomie 60 – 90 %.
– wydobywanie CH4 z kopalń , które zaprzestano eksploatować , poprzez wiercenie otworów do zrobów górniczych. Wówczas można uzyskać gaz o koncentracji metanu na poziomie od 20 do 70 %.
– wydobywanie metanu (CH4) z tzw. Dziewiczych pokładów węgla kamiennego poprzez wiercenie otworów pionowych , kierunkowych lub poziomych z powierzchni. Taki sposób pozwala na uzyskanie gazu o koncentracji CH4 na poziomie ok. 90%.
– odzysk CH4 z powietrza kopalnianego z wykorzystaniem termicznego reaktora przepływowo-rewersyjnego TFRR do spalania CH4.

Zastosowanie takiej technologii prowadzi nie tylko do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, ale wpływa również na poprawę efektywności energetycznej projektu. W celu optymalizacji procesu pozyskania metanu można stosować m.in. zabieg hydraulicznego szczelinowania otworów poziomych. Jest to proces technologiczny, który ma na celu zwiększenie wydajności odwiertu. W rezultacie właściwe wykonanie procesu szczelinowania prowadzi do zwiększenia przepustowości i tym samym wydajności procesu. W związku z tym jeden otwór pozwala na uzyskanie większej ilości CH4 niż w metodzie konwencjonalnej (ilość otworów zmniejszy się zazwyczaj o 36%). Warto też szukać nowych kierunków zastosowania węgla, biorąc pod uwagę potrzeby innych dziedzin gospodarki. Przykładem może być rolnictwo, gdzie istnieje możliwość wykorzystywania węgla jako podłoże, czynnik wspomagający lub nawóz. Węgiel zawiera bowiem pierwiastki nawozowe, poprawia pobieranie składników pokarmowych z nawozów mineralnych, a także jest odporny na rozkład mikrobiologiczny i zmniejsza kwaśny odczyn gleby. Z kolei czysty węgiel wykorzystywany jest między innymi w nanotechnologii np. nanorurki węglowe o właściwościach elektronowych, chemicznych i mechanicznych, i może się przyczynić do rozwoju metod stosowanych w analizie chemicznej. Ciekawym rozwiązaniem jest również utylizacja popiołu węglowego, zawierającego toksyczne pierwiastki między innymi do produkcji ceramiki budowlanej (zwłaszcza cegły budowlanej).


KRAJOWY PLAN NA RZECZ ENERGII I KLIMATU NA LATA 2021 – 2030


Spośród analizowanych dokumentów to właśnie „Krajowy plan na rzecz energii i klimatu na lata 2021-2030” kreśli najbardziej pesymistyczny scenariusz rozwoju wydobycia węgla kamiennego w Polsce. W planie zapowiada się systemową restrukturyzację sektora wydobycia węgla kamiennego.

Jednym z założeń planu jest zmniejszenie udziału węgla kamiennego i brunatnego w produkcji energii elektrycznej do 60% (wychodząc od 77% obecnie) w roku 2030 i dalszy trend spadkowy do roku 2040. Równolegle jednak planuje się utrzymanie krajowego wydobycia węgla na poziomie pozwalającym pokryć zapotrzebowanie sektor energetycznego. Krajowy popyt na węgiel ma być pokrywany z zasobów krajowych, a import surowca ma pełnić funkcję wyłącznie uzupełniającą. W celu unijnych wymogów w zakresie ekonomii cyrkularnej zapowiada się wsparcie zagospodarowania metanu z pokładów węgla.

IMPORT WĘGLA KAMIENNEGO DO POLSKI


W Polsce węgiel kamienny jest surowcem (paliwem) wykorzystywanym do produkcji energii elektrycznej (ok.80% energii elektrycznej wytwarzanej w Polsce jest z węgla). Z tego powodu ma on podstawowe znaczenie w zapewnieniu bezpieczeństwa energetycznego kraju i trzeba bronić POLSKICH KOPALŃ. Zasoby surowców mineralnych są dobrem całego NARODU. Dlatego trzeba bronić miejsc pracy w polskich kopalniach, zredukować sprowadzanie węgla z Rosji, USA, Australii, Czech, Mozambiku, Mongolii do zera, a zacząć sprzedawać POLSKI węgiel z POLSKICH kopalń. Mrzonki o tym, że cena węgla energetycznego z Rosji czy Mozambiku kosztuje 60 USD a nasz rodzimy 70-80 USD nie przemawia do NAS. Kto zrobił badania importowanego węgla? Kaloryczność czy zapopielenie? W obszarze sprzedaży węgla kamiennego w Polsce da się odczuć trend spadkowy. W 2018 roku sprzedaż krajowa wyniosła 62,53 mln ton , co w porównaniu z 20017 oznacza spadek o 5,7%. Oczywiście są to dane statystyczne pochodzące z obrotu zewidencjonowanego. Na polskim rynku pojawiła się także znaczna ilość węgla pochodzącego z importu, co przy masowej skali, z jaką mamy do czynienia szczególnie w ostatnich latach pozwala sądzić , że przynajmniej jakaś jego część nie jest ujęta w statystykach. W ubiegłym roku 2019 napłynęło do Polski 16,7 mln ton węgla z importu!!! Z tego 13,2 mln ton węgiel energetyczny, a 3,5 mln ton węgiel koksowy. Najwięcej surowca sprowadzono z Rosji. Podczas gdy na zwałach POLSKICH kopalń zalega 14 mln ton surowca, spółki skarbu Państwa zajmowały się sprowadzaniem i sprzedażą węgla z importu!!! GDZIE TU LOGIKA?! Nie każdy wie, że jedno miejsce pracy na śląskiej kopalni generuje cztery kolejne miejsca pracy w innych branżach. Jeśli zabraknie POLSKICH kopalń nawet nie myślę, co stanie się z regionem….

BIBLIOGRAFIA

1. Andrzej Laskowski, Piotr Stępiński opieka naukowa dr hab. Inż. Andrzej Jasiński Instytut
Jagielloński „Czy węgiel ma przyszłość”.
2. Ibidem
3. D.Borsucki „Węgiel kamienny w gospodarce niskoemisyjnej Polski do roku 2050 w świetle
aktualnych uwarunkowań Energy Road map 2050 i pakietu klimatyczno-energetycznego UE”.
4. A.Gonet, S.Nagy, Cz.Rybicki, J.Siemek, S.Stryczek, R.Wiśniowski, „Technologia
wydobycia metanu z pokładów węgla”.
5. „Tamże”.

Dodaj Komentarz

Wpisz komentarz!
podaj swoje imię