Метан закрытых шахт ― альтернативный источник энергии
Общие сведения
Уголь занимает центральное место в энергобалансе многих стран и играет важную роль в сокращении выбросов. Однако запасы угля истощаются по мере развития добычи угля, шахты закрываются, но продолжают выбрасывать метан в течение многих лет после закрытия. Эти выбросы остаются неконтролируемыми и неучтенными во многих угледобывающих регионах.
Когда угольная шахта закрывается, ее главные вентиляторы останавливаются, и происходит быстрое и принципиальное изменение состава и распределения газа в подземных выработках. Метан и другие опасные газы мигрируют в зоны с более низким давлением и, если на пути этой миграции отсутствуют непроницаемые пласты или водоносные зоны, могут проникнуть на поверхность, потенциально создавая серьезные угрозы здоровью и безопасности людей. Риски для окружающей среды и безопасности, возникающие на закрытых шахтах и вблизи их, могут быть уменьшены комплексом мероприятий, включающим установку систем экологического мониторинга, усиление герметизации входов в шахту и активную откачку газа.
Метан считается мощным парниковым газом, и недавние исследования показали, что его влияние на атмосферу гораздо больше, чем предполагалось изначально. Угольные шахты — четвертый по величине источник антропогенных выбросов метана после нефтегазового сектора, свалок и животноводства.
Неконтролируемые выделения метана из закрытых шахт могут представлять общественную опасность — например, при его концентрации в закрытых конструкциях с опасностью последующих взрывов. Прорывы метана на поверхность вызывают нестабильность и неустойчивость зданий и сооружений. Метан, мигрирующий в атмосферу, имеет высокий потенциал влияния на глобальное потепление, в 28–34 раза превышающий потенциал углекислого газа в период более 100 лет.
Технологические достижения позволили значительно сократить выбросы метана из наиболее газовых действующих шахт. Закрытые шахты могут дать небольшую, но значительную возможность использовать извлеченный метан как чистый энергетический ресурс. Такое решение позволяет также улучшить уровень безопасности, энергоснабжение района и его экологическое состояние.
Пути выделения метана из закрытых шахт
Закрытие шахты является естественной частью освоения природных ресурсов. И хотя при закрытии снижается доступность к оставленным запасам угля, возможность выделения и даже выбросов метана может сохраняться в течение десятилетий. Прогнозы мировых выделений метана из закрытых и закрывающихся шахт показывают, что его объем составил 17 % в 2010 г. от общего объема выделившегося в шахтах метана и к 2050 г. может увеличиться до 24 %.
Продолжение статьи читайте в февральском номере журнала "Наука и техника" за 2021 год. Доступна как печатная, так и электронная версии журнала. Оформить подписку на журнал можно здесь.
В магазине на сайте также можно купить магниты, календари, постеры с авиацией, кораблями, сухопутной техникой.
