Метан: газ-убивця чи рятівник?

На українській шахті знову надзвичайна ситуація. Зранку восьмого червня на шахті ім. Скочинського в Донецьку сталися потужні викиди вугілля і газу. Остаточні причини та обставини вибуху повинна з’ясувати урядова комісія на чолі з міністром вугільної промисловості Віктором Полтавцем. Але цілком ймовірно, що серед головних факторів вибуху вкотре згадають про газ-метан. Нагадаємо, щорічно під землею від вибухів метану гинуть десятки українських шахтарів. Зокрема, країна ще довго пам’ятатиме жахаючу цифру загиблих на шахті імені Засядька, коли в результаті трьох вибухів загинув 101 гірник і п’ять рятувальників.

Подібні вибухи відбуваються, бо газ не утилізується. Ще з часів Радянського Союзу шахтний газ метан розглядали тільки як головного ворога вугільної промисловості. Про те, що це додатковий могутній енергетичний ресурс, навіть не згадували. «День» з’ясовував, що ж заважає Україні, четвертій за обсягами покладів метану в світі, раціонально його використовувати...

ГАЗ Є, А ВИДОБУВАТИ НІКОМУ

Тривалий час промисловому видобутку метану заважала відсутність потрібного законодавства та преференцій. Але днями цю законодавчу несправедливість виправили народні обранці, які 359 голосами прийняли закон №1123 «Про газ (метан) вугільних родовищ». Головними напрямами розвитку метану вугільних родовищ визначено використання газу як матеріального і/або енергетичного ресурсу (на території видобування; шляхом постачань кінцевому споживачу газотранспортними системами, у тому числі й як суміш із природним газом).

Окрім народних депутатів метановими проектами зацікавилася і прем’єр-міністр Юлія Тимошенко. «За різними оцінками, тільки у Донецькому басейні запаси метану складають 11,5 трильйона кубічних метрів. Це колосальний обсяг. Але зрозуміло, що весь цей обсяг утилізувати неможливо. Сьогодні можна говорити про півтора-два трильйони кубічних метрів газу. А це, як мені здається, теж гарний потенціал, який необхідно використовувати для системи диверсифікації в Україні джерел енергії», — заявила Тимошенко у лютому 2009 року на зборах, присвячених альтернативним джерелам енергії.

«В Україні, за деякими оцінками, знаходиться від 13 до 18 трильйонів метрів кубічних газу-метану, — розповідає «Дню» один із авторів законопроекту з газу-метану, народний депутат Михайло Волинець. — А якщо дивитися запаси за межами вугільних шарів, то буде 27 трильйонів. Один трильйон — це тисяча мільярдів. В Україні споживається близько 70 мільярдів кубічних метрів газу, а ми говоримо про трильйони».

«СВІЧІ» БАЙДУЖОСТІ

Великі поклади газу-метану знаходяться у вугільних пластах, з якими працюють шахтарі. Щоб уберегти останніх від непередбачуваних вибухів, шахти провітрюють (дегазують). «У результаті дегазації отримують каптований метан. Це побічний енергоресурс у процесі видобування вугілля. Його вилучення та утилізація покращує безпеку роботи шахтарів, екологію довкілля та надає додатковий, майже безкоштовний, енергоресурс на власні потреби шахти», — розповідає «Дню» директор енергетичних програм Центру ім. Разумкова Володимир Саприкін. За запасами шахтного метану Україна входить до десятки найбільших країн світу, поряд з такими «монстрами» як США, Австралія, Канада.

За словами фахівців, шахтний метан — природний газ за походженням і побічний продукт розробки вугільних родовищ. Його використовують для виробництва теплової та електричної енергії, або як пальне для автотранспорту. Останнє обходиться значно дешевше від бензину чи дизельного палива. Крім того, використання газу метану автомобілями зменшує шкідливі викиди в атмосферу вуглеводних сполук у 5—10 разів, оксиду азоту — удвічі, а також дозволяє цілком виключити викиди сажі та свинцю, які викликають тяжкі хвороби у людей.

Не зважаючи на таку широту призначення, лише деякі підприємства використовують цей газ у котельнях для опалення шахтних приміщень. Іноді він слугує пальним для автомобілів на спеціально створених АЗС. Однак більшість шахт просто спалює газ-метан на так званих свічах.

«Рівень утилізації метану на різних шахтах різний. В середньому по країні він нижче 10%», — говорить заступник генерального директора компанії «Синапс» Віктор Лоза. Такий низький відсоток переробки метану пояснюється технічними, технологічними і фінансовими причинами: старіючий парк дегазаційних систем, відсутність вітчизняних технологій попереднього витягу метану з вугільних шарів, відсутність у шахт засобів для організації утилізації метану. У підсумку на поверхню виводиться метан, який потрібно додатково очищати для переробки на енергію. «Системи дегазації на українських шахтах у порівнянні з шахтами Європи застарілі. У Європі стояти сучасні вакуумні насмокчи, пластикові системи трубопроводів. Тому там отримують газ вищої якості, що потребує менших витрат на його підготовку для подальшого використання», — додає Лоза.

НА ШЛЯХУ ДО ОМРІЯНОЇ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ НЕЗАЛЕЖНОСТІ

Експерти твердять: не потрібно бездумно спалювати газ-метан. Його б переробити на теплову та електричну енергію на когенераційних установках. Свої тепло та електрика дозволять знизити собівартість видобутку вугілля. Але це задоволення не з дешевих. «Вартість проекту з утилізації виведеного на поверхню шахтного метану — приблизно 2 тисячі євро на один кіловат електричної потужності, враховуючи систему газопідготовки метану для подальшого використання», — розповідає Лоза. Де взяти такі кошти шахтам, які сьогодні ледь на зарплатню робітникам нашкрібають?

На думку Тимошенко, капіталовкладення у сферу переробки метану окупляться за рахунок наступного виробництва електроенергії. Крім того, за її словами, інвестиції в галузь дозволять звільнити додаткові засоби для використання механізмів Кіотського протоколу.

«В Україні проѓавили час із 2006 до 2008 року, коли можливо було будувати такі комплекси, залучивши достатні кошти в рамках Кіотського протоколу. Можливо, такий шанс виникне ще раз, якщо в 2009 році цьому протоколу нададуть «друге дихання», — натомість говорить Лоза. На його думку, найреалістичнішим сьогодні виглядає варіант із залучення інвесторів для виконання таких проектів. Мовляв, створюючи суспільно корисний товар — електричну та теплову енергію, скраплений газ, вони зароблятимуть собі й допоможуть державі.

Австралія, Китай, Канада, Польща, Велика Британія та Німеччина вже давно стали прикладами успішної переробки метану. «У США видобувається більше 30 мільярдів метрів кубічних метану щорічно. Але його отримують як самостійний ресурс: приблизно таким же чином, як і природній газ», — розповідає «Дню» Саприкін. Україні хвалитися поки що особливо нічим. Найбільший проект із переробки метану був реалізований на шахті ім. Засядька за 150 мільйонів дол. у 2003—2005 роках. Так, компанія «Синапс» спроектувала і ввела в експлуатацію когенераційну електростанцію, яка дозволила шахті використовувати метан для заправляння автомобілів, опалення приміщень, виробництва електроенергії.

Звичайно, більше користі дає американський підхід, коли газ видобувають як самостійний ресурс, а не у процесі освоєння вугільних лав. Але, за словами Саприкіна, для нас такий спосіб не зовсім підходить: «У США вугільні пласти сягають п’яти метрів, в Україні вони становлять менше метра. Існують певні проблеми й стосовно проникності українських пластів».

Тому на даному етапі найкраще видобувати метан із вугільних лав. Існує кілька способів для цього. Перший полягає в бурінні шахт ще до роботи шахтарів (концентрація газу понад 90%). Але вартість цих шахт становить декілька мільйонів доларів, в залежності від глибини залягання вугілля. У діючих лавах бурять спеціальні свердловини на упередження ще до видобування вугілля й через них дегазують робочі пласти. Наступний спосіб застосовують, коли у відпрацьованих лавах накопичується метан. Тоді лаву закривають і залишають шахти, через які викачують газ на поверхню (його концентрація понад 30%). І останній спосіб передбачає вентиляцію простору, де працюють шахтарі. «Якщо концентрація дегазованого шахтного метану 25% і більше, то його можна використовувати як енергоносій. Якщо концентрація — менше 25%, то це вибухонебезпечна суміш, яку використовувати заборонено», — підсумував Лоза.