Gazul de mină

  • Metanul se regăsește frecvent în asociere cu zăcămintele de cărbune. Aceste zăcăminte pot fi straturi carbonifere virgine (metan în strat de cărbune/în depozit de cărbune), în exploatări miniere active sau abandonate. Gazele din aceste zăcăminte pot fi utilizate pentru producerea de energie. Utilizarea  gazelor de mină pentru producerea de  energie sub formă de electricitate și căldură (prin cogenerare) contribuie la reducerea emisiilor în atmosferă și reprezintă o sursă eficientă de alimentare locala cu energie . De asemenea, zăcămintele de cărbune pot fi gazeificate local in site pentru a se obține gaze sintetice utilizate în producerea de energie.Degazeificarea minelor de cărbune a fost dezvoltată inițial pentru îmbunătățirea siguranței lucrătorilor în mine. Dacă nu este captat, aerul din mină încărcat cu metan este evacuat în atmosferă prin intermediul exhaustoarelor. În ultimii ani, studiile internaționale au stabilit că 30-40% din minele de cărbuni produc gaze care pot fi utilizate eficient pentru producerea de energie cu ajutorul motoarelor pe gaz. Gazul recuperat din minele de cărbune (gazul de mină) este un fenomen problematic asociat cu exploatările miniere, deoarece gazul poate forma amestecuri explozive cu aerul.Principala componentă a gazului recuperat din straturile de cărbune este metanul în concentrație de 90-95%; acesta se formează în timpul conversiei geochimice a substanțelor organice în cărbune (carbonizare). Gazul din straturile de cărbune este prezent atât sub formă de gaz eliberat în fisuri sau falii, cât și sub formă de gaz absorbit pe suprafața interioară a cărbunelui și a rocilor învecinate.

    Tipuri de gaze de cărbune

    Gazele derivate din cărbune sunt prezente în patru forme principale:

Coal Seam Gas / Coal Bed Methane Schematic

Metanul din depozitele de cărbune (MDC)

Metanul din depozitele de cărbune (MDC) sau Metanul din straturile de cărbune (MSC) este principalul gaz de cărbune recuperat din zăcămintele de cărbune neexploatate. Aceste straturi de cărbune sunt forate, eliberând gazele asociate care sunt apoi extrase și utilizate pentru producerea de energie electrica .  MDC constă în proporție de peste 90% în metan și poate fi colectat independent de exploatarea minieră, în unele locații. Compoziția gazului este, în mod normal, stabilă, ceea ce înseamnă că gazul poate fi alimentat direct în rețeaua de gaze naturale sau în motoarele pe gaz.

Metanul din minele de cărbune (MMC)

Metanul din minele de cărbune (MMC) este un tip de gaz prezent în minele active, aflate în exploatare. Acest gaz este extras din aerul din mina de cărbuni, ceea ce contribuie la sporirea siguranței și la prevenirea eliberării necontrolate a metanului în atmosferă. MMC este un amestec de metan&aer eliberat în timpul procesului de exploatare minieră și trebuie evacuat din motive de siguranță. Metanul are un impact semnificativ deoarece este un gaz cu efect de seră de 21 de ori mai puternic decât dioxidul de carbon, prin urmare, captarea și utilizarea acestuia în motoarele pe gaz prezintă avantaje importante pentru mediu. MMC este caracterizat, de regulă, printr-un conținut de oxigen de 5-12%. Conținutul de metan variază între 25 și 60%. Cu toate acestea, proporția metan-aer se poate modifica brusc, ceea ce complică utilizarea sa în motoarele pe gaz

Metanul din mine abandonate (MMA)

Chiar și după închiderea minelor de cărbuni, gazul de cărbune continuă să fie eliberat. În general, gazul de cărbune din minele abandonate nu conține oxigen iar compoziția acestuia se modifică încet. Conținutul de metan variază între 60 și 80%.

Gazeificarea subterană a cărbunelui (GSC)

Gazeificarea subterană a cărbunelui este un proces industrial prin care cărbunele este gazeificat la fata locului/in situ. Acest proces convertește cărbunele fizic într-un produs gazos (un tip de gaz sintetic/singaz). Gazele sintetice sunt descrise pe larg pe pagina dedicată pe care o puteți accesa aici.

Motoarele pe gaz și gazul de cărbune

Compoziția MDC și MMA nu ridică dificultăți tehnice pentru combustia în motoarele pe gaz. Cu toate acestea, modificările bruște din compoziția gazului de cărbune recuperat din mine active (MMC) impun exigențe mai ridicate legate de proiectarea motoarelor. Jenbacher oferă motoare pe gaz modificate special care utilizează eficient acest gaz pentru producerea de energie. Energia electrică produsă poate fi utilizată în mina de cărbune pentru a satisface necesarul de electricitate sau poate fi injectată în rețeaua nationala de energie electrica . Energia termică poate fi utilizată pentru încălzire locala  sau livrata  în sistemul regional de termoficare.

Avantajele metanului recuperat din straturile de cărbune pentru auto-producători

  • Metodă alternativă de eliminare a gazelor problematice simultan cu exploatarea sa ca sursă de energie
  • Profitabilitate crescută cu randament global de până la 90%, în cazul producerii combinate de căldură și energie electrica, și de până la 43,4% în cazul producerii de energie.
  • Funcționare uniformă în pofida fluctuațiilor de presiune, a conținutului de metan și a impurităților din gaz.
  • În funcție de compoziția gazului, randament total scade până la cele mai mici valori ale puterii calorice cu conținut de metan de 25%
  • Evitarea eliberării metanului în atmosferă, care are un potențial de încălzire globală de 21 de ori mai mare decât al CO2

Experiența noastră în domeniul gazelor de cărbune

Primele sisteme Jenbacher pe gaze de cărbune au fost instalate în Regatul Unit și Germania la mijlocul anilor 1980. Clarke Energy a instalat unități de producere cu capacitate de peste 237 MW cu diferite forme de gaze de cărbune. Activitatea Clarke Energy din Australia reprezintă unul din cele mai mari centre din lume dedicate dezvoltării exploatărilor de gaz de cărbune, însumând peste 146 MW din capacitatea totală. Aceste instalații produc anual 1,5 milioane de MWh, o cantitate suficientă pentru alimentarea a peste 430.000 de locuințe din Europa.

Producerea acestei cantități de energie electrică cu gazele de cărbune ar putea genera o economie anuală de aproximativ 367 de milioane de metri cubi de gaze naturale. În plus, utilizarea gazelor de cărbune în motoarele Jenbacher în locul evacuării libere a acestora, poate reduce cantitatea de metan eliberată în atmosferă cu circa 85%, ceea ce corespunde unei economii de CO2 de 30-40.000 de tone pe an.

Aveți alte întrebări?

Dacă aveți întrebări tehnice care necesită răspuns, putem să organizăm o întrevedere cu un consultant în vânzări sau să programăm un studiu de fezabilitate.