Метан: газ-убийца или спасатель?

На украинской шахте снова чрезвычайная ситуация. Утром восьмого июня на шахте им. Скочинського в Донецке произошли мощные выбросы угля и газа. Окончательные причины и обстоятельства взрыва должна выяснить правительственная комиссия во главе с министром угольной промышленности Виктором Полтавцем. Но вполне вероятно, что среди главных факторов взрыва в который раз упомянут о газе-метане. Напомним, ежегодно под землей от взрывов метана гибнут десятки украинских шахтеров. В частности, страна еще долго будет помнить ужасающую цифру погибших на шахте имени Засядька, когда в результате трех взрывов погиб 101 горняк и пять спасателей.

Подобные взрывы происходят из-за того, что газ не утилизируется. Еще со времен Советского Союза шахтный газ метан рассматривался только в качестве главного врага угольной промышленности. О том, какой это дополнительный могущественный энергетический ресурс, даже не вспоминали. “День” выяснял, что же мешает Украине, четвертой по объемам залежей метана в мире, рационально его использовать...

Газ есть, а добывать некому

Длительное время промышленной добыче метана мешало отсутствие нужного законодательства и преференций. Но на днях эту законодательную несправедливость исправили народные избранники, которые 359 голосами приняли закон №1123 “О газе (метане) угольных месторождений”. Главными направлениями развития метана угольных месторождений определено использование газа как материального и/или энергетического ресурса (на территории добычи; путем поставок конечному потребителю газотранспортными системами, в том числе и в качестве смеси с природным газом).

Кроме народных депутатов метановыми проектами заинтересовалась и премьер-министр Юлия Тимошенко. “По различным оценкам, только в Донецком бассейне запасы метана составляют 11,5 триллиона кубических метров. Это колоссальный объем. Но понятно, что весь этот объем утилизировать невозможно. Сегодня можно говорить о полутора-двух триллионах кубических метров газа. А это, как мне кажется, также хороший потенциал, который необходимо использовать для системы диверсификации в Украине источников энергии”, — заявила Тимошенко в феврале 2009 года на сборах, посвященных альтернативным источникам энергии.

“В Украине, по некоторым оценкам, находится от 13 до 18 триллионов метров кубических газа-метана, — рассказывает один из авторов законопроекта по газу-метану, народный депутат Михаил Волынец. — А если смотреть запасы за пределами угольных слоев, то будет 27 триллионов. Один триллион — это тысяча миллиардов. В Украине потребляется около 70 миллиардов кубических метров газа, а мы говорим о триллионах”.

“Свечи” равнодушия

Большие залежи газа-метана находятся в угольных пластах, с которыми работают шахтеры. Чтобы уберечь последние от непредсказуемых взрывов, шахты проветривают (дегазируют). “В результате дегазации получают каптированный метан. Это побочный энергоресурс в процессе добычи угля. Его изъятие и утилизация улучшает безопасность работы шахтеров, экологию окружающей среды и предоставляет дополнительный, почти бесплатный, энергоресурс для собственных нужд шахты”, — рассказывает директор энергетических программ Центра им. Разумкова Владимир Сапрыкин. По запасам шахтного метана Украина входит в десятку наибольших стран мира, наряду с такими “монстрами”, как США, Австралия, Канада.

По словам специалистов, шахтный метан — природный газ по происхождению, и побочный продукт разработки угольных месторождений. Его используют для производства тепловой и электрической энергии, или как горючее для автотранспорта. Последнее обходится значительно дешевле бензина или дизельного топлива. Кроме того, использование газа метана автомобилями уменьшает вредные выбросы в атмосферу углеводных соединений в 5-10 раз, оксида азота — вдвое, а также позволяет целиком исключить выбросы сажи и свинца, которые вызывают тяжелые болезни у людей.

Несмотря на такое широкое использование, лишь некоторые предприятия используют этот газ в котельных для отопления шахтных помещений. Иногда он служит горючим для автомобилей на специально созданных АЗС. Однако большинство шахт просто сжигает газ-метан на так называемых свечах.

“Уровень утилизации метана на разных шахтах — различный. В среднем по стране он ниже 10%”, — говорит заместитель генерального директора компании “Синапс” Виктор Лоза. Такой низкий процент переработки метана объясняется техническими, технологическими и финансовыми причинами: стареющий парк дегазационных систем, отсутствие отечественных технологий предварительной вытяжки метана из угольных слоев, отсутствие у шахт средств для организации утилизации метана. В итоге на поверхность выводится метан, который следует дополнительно очищать для переработки в энергию. “Системы дегазации на украинских шахтах по сравнению с шахтами Европы устарели. В Европе стоят современные вакуумные насосы, пластиковые системы трубопроводов. Поэтому там получают газ наивысшего качества, который требует меньших расходов на его подготовку для дальнейшего использования”, — добавляет Лоза.

На пути к заветной энергетической независимости

Эксперты утверждают: не следует бездумно сжигать газ-метан. Его бы переделать в тепловую и электрическую энергию на когенерационных установках. Свои тепло и электричество позволят снизить себестоимость добычи угля. Но это удовольствие не из дешевых. “Стоимость проекта по утилизации выведенного на поверхность шахтного метана — приблизительно 2 тысячи евро на один киловатт электрической мощности, учитывая систему газоподготовки метана для дальнейшего использования”, — рассказывает Лоза. Где взять такие средства шахтам, которые сегодня едва на зарплату рабочим наскребают?

По мнению Тимошенко, капиталовложения в сферу переработки метана окупятся за счет следующего производства электроэнергии. Кроме того, по ее словам, инвестиции в отрасль позволят высвободить дополнительные средства для использования механизмов Киотского протокола.

“В Украине упустили время с 2006 до 2008 года, когда возможно было строить такие комплексы, привлекая достаточно средств в рамках Киотского протокола. Возможно, такой шанс возникнет еще раз, если в 2009 году этому протоколу дадут “второе дыхание”, — говорит Лоза. По его мнению, самым реалистичным сегодня выглядит вариант по привлечению инвесторов для выполнения таких проектов. Мол, создавая общественно полезный товар — электрическую и тепловую энергию, сжиженный газ, они будут зарабатывать себе и помогут государству.

Австралия, Китай, Канада, Польша, Великобритания и Германия уже давно уже стали примером успешной переработки метана. “В США добывается более 30 миллиардов метров кубических метана ежегодно. Но его получают как самостоятельный ресурс: приблизительно таким же образом, как и природной газ”, — рассказывает Сапрыкин. Украине же хвастаться пока что особенно нечем. Наибольший проект по переработке метана был реализован на шахте им. Засядько в 2003—2005 годах. Так, компания “Синапс” спроектировала и ввела в эксплуатацию когенерационную электростанцию, которая позволила шахте использовать метан для заправки автомобилей, отопления помещений, производства электроэнергии.

Конечно, большую пользу дает американский подход, когда газ добывают как самостоятельный ресурс, а не в процессе освоения угольных выработок. Но, по словам Сапрыкина, для нас такой способ не совсем подходит: “В США угольные пласты достигают пяти метров, в Украине они составляют меньше метра. Существуют определенные проблемы и что касается проницаемости украинских пластов”.

Поэтому на данном этапе лучше всего добывать метан из угольных лав. Существует несколько способов для этого. Первый заключается в бурении шахт еще до работы шахтеров (концентрация газа более 90%). Но стоимость этих шахт составляет несколько миллионов долларов, в зависимости от глубины залегания угля. В действующих забоях бурят специальные скважины еще до добычи угля и через них дегазируют рабочие пласты. Следующий способ применяют, когда в отработанных забоях накапливается метан. Тогда забой закрывают и оставляют шахты, через которые выкачивают газ на поверхность (его концентрация более 30%). И последний способ предусматривает вентиляцию пространства, где работают шахтеры. “Если концентрация дегазированного шахтного метана 25% и больше, то его можно использовать как энергоноситель. Если концентрация меньше 25%, то это взрывоопасная смесь, которую использовать запрещено”, — подытожил Лоза.

Наталья БИЛОУСОВА