Метод вилучення метану

Досить багато шахт є джерелом масивних викидів метану, парникового газу, що великою мірою впливає на зміну клімату. Обсяг метану, що виділяється з однієї шахти, в енергетичному еквіваленті дорівнює не менш ніж 30 МВт електроенергії. Сьогодні він викачується з шахт в атмосферу, оскільки помилково вважалося, що жодна технологія не здатна виокремлювати метан при його концентрації в повітрі нижче 0,2 відсотка. Якби ці «відходи» були б вилучені, вони дозволили б генерувати електроенергію, яку шахти в іншому разі повинні купувати за 18 і більше центів за кіловат-годину. Власне використання цього природного газу може збільшити частку електроенергії, що надходить від ESKGM, перевантаженого південноафриканського постачальника електроенергії. Хоча майже весь метан з шахт потрапляє в атмосферу, країни, що підписали Кіотський протокол, можуть компенсувати вуглецевими кредитами вилучення метану або навіть просто факельне спалювання метану на джерелі. Перші вуглецеві кредити для спалювання шахтного метану було надано південноафриканській шахті Beatrix Mine, що належить “Gold Fields”.

Метан приблизно в 21 раз більше забруднює повітря, ніж вуглекислий газ, а вуглецеві кредити надаються у вуглецевому еквіваленті. Отже, ці кредити могли б принести 10 млн доларів протягом чотирьох років при дуже невеликих інвестиціях та істотно поліпшити умови праці шахтарів. Термін окупності проекту з встановлення труб для вилучення та відведення метану становить менше року. Зрозуміло, що міжнародні кліматичні договори не обов’язково йтимуть врозріз з конкурентоспроможністю на ринку.

Вуглецеві кредити могли б швидко збалансувати рівень доходів та витрат, що у свою чергу спрямувало б малоприбуткові шахти в бік більшої рентабельності та сприяння соціальній стабільності в регіоні, а також виправдало б додаткові інвестиції задля створення безпечних умов в рамках відкритого ринку. Тим не менш, спалювання метану для отримання вуглецевих кредитів у країні, яка стоїть на порозі енергетичної кризи, видається анахронізмом, що ледь зачіпає потенційні можливості. Окрім вуглецевих кредитів, шахти мають що запропонувати енергетичному ринку.

Навіть при середній концентрації в лише 0,1 % загальний обсяг метану, що вивільняється, оцінюється щонайменше в три мільйони тонн щороку. Для всіх шахт поблизу Йоганнесбурга це може складати понад шість мільйонів тонн з кожної шахти протягом наступних 25 років. Існуючі технології очищення повітря спрацьовують при концентрації метану в більш ніж 0,5 %. Було виявлено щонайменше кілька шахт, котрі відповідають цьому рівню концентрації. Фактично концентрація метану, що потрапляє з шахт у повітря, утримується нижче 0,5 % шляхом змішування сильніших та слабших концентрацій. Креативні інженери, безумовно, виходять за рамки сьогоднішніх ринкових стандартів, прагнучи зробити більш ефективним очищення повітря навіть при набагато слабших концентраціях метану.

Очищення повітря при концентрації метану в середньому 0,1 % було б потенційно малорентабельним. Незважаючи на це, Механізм чистого розвитку (CDM) у рамках Кіотського протоколу існує задля створення додаткових грошовий потоків та фінансування подібних менш привабливих проектів. Комбінована програма, що задіює вихрові технології, вітрові турбіни, теплообмінники, та доступність питної води забезпечили б стабільні річні прибутки, необхідні для розширення стратегії очищення.

“MEGTEC Systems АВ”, шведський постачальник технології очищення повітря, встановив системи, які ефективно працюють при таких низьких концентраціях метану, як 0,1 %, без додавання енергії в процес окислення. У 1983 році в Австралії на електростанції West Cliff Collier з метою використання метану, що міститься у вентиляційному повітрі, було створено енергоблок потужністю 1,2 МВт, а в 1985 році наступний — потужністю 12,5 МВт. В основу цієї технології покладено систему, здатну ефективно окислювати метан при вкрай низькій його концентрації, перероблюючи водночас дуже великі об’єми повітря (типове співвідношення при вентиляції шахт). Варто наголосити, що концентрація метану нижча за 1 %, і в проекті використовується лише одну п’ята частину всього об’єму повітря з шахти. Виробляючи всього 6 мегават електроенергії, електростанція зменшує викиди метану, еквівалентні 200 000 тонн С02 на рік.

Ця модель демонструє те, як природа при необхідності задіює всі доступні засоби, що можуть принести користь. Можна отримати користь навіть із зовсім незначної кількості метану. Якби величезні шахти за межами Йоганнесбурга використовували б подібні до розроблених MEGTEC технології для використання метану, вони б потенційно змогли самостійно забезпечувати електроенергією об’єкти потужністю від 90 до 180 МВт. Це майже 50 % від їх нинішніх потреб в електроенергії. Навіть за приблизними підрахунками базові цифри є досить привабливим, щоб виправдати послідовне впровадження цих технологій. Багато шахт могли б продовжувати цю стратегію, але досі нічого не виходило, оскільки керівництво просто не в змозі подолати бар’єр своєї профільної діяльності. Безумовно, хтось побачить сенс у вилученні метану в обмін на вуглецеві кредити, рентабельність та виживання планети. Це ще один великий шанс, який не можна змарнувати.

Посилання на основну публікацію