Analiza zasobów węgla brunatnego w Polsce w kontekście możliwości zastosowania w technologii zgazowania

złoża węgla brunatnego, zgazowanie

Węgiel brunatny – ze względu na duże zasoby tego paliwa w Polsce – jest jednym z podstawowych surowców energetycznych. Udokumentowane zasoby geologiczne węgla brunatnego liczą ponad 26 mld ton, a możliwości występowania węgla brunatnego w obszarach potencjalnie węglonośnych ocenia się na ponad 140 mld ton. Pokazuje to potencjał dla energetycznego wykorzystania tego paliwa. Obecnie znajduje on zastosowanie na szeroką skalę w energetyce zawodowej. Jednocześnie energia elektryczna produkowana z węgla brunatnego w porównaniu do węgla kamiennego jest znacznie tańsza. To kolejny argument za energetycznym wykorzystaniem tego surowca. Polityka klimatyczna Unii Europejskiej związana z redukcją emisji CO2 skutkuje wdrożeniem instalacji CCS we wszystkich nowo budowanych elektrowniach o mocy powyżej 300 MWel. Zastosowanie technologii wychwytu CO2 w tradycyjnych układach prowadzi do spadku sprawności i wzrostu kosztów wytwarzania energii elektrycznej. Instalacje IGCC zapewniają niższy koszt usuwania CO2. Ponadto wytworzony gaz procesowy może zostać skierowany nie tylko do spalania z zachowaniem niższych emisji CO2, ale również może zostać zmagazynowany w celu późniejszego wykorzystania. Z tego względu zgazowanie stanowi przyszłościowe rozwiązanie dla energetycznego wykorzystania węgla brunatnego. Pozostawia to szeroki obszar do badań. Temat ten podjęto w projekcie „Wykorzystanie węgli brunatnych w procesie zgazowania fluidalnego dla wysokoefektywnej produkcji gazu syntezowego” realizowanym przez IChPW, PGE GiEK oraz IHI w ramach Polsko-Japońskiej Współpracy Badawczej. W artykule przedstawiono zakres prac planowanych do realizacji w projekcie oraz rezultaty uzyskane na obecnym etapie jego realizacji. Omówiono zasoby węgla brunatnego w Polsce oraz przeanalizowano właściwości fizykochemiczne tego paliwa, które w zależności od typu reaktora mają istotny wpływ na warunki prowadzenia procesu zgazowania. Wśród najistotniejszych parametrów dla reaktorów ze złożem stałym, fluidalnym i dyspersyjnych wymienia się m.in. reakcyjność, zawartość wilgoci, popiołu, siarki, chloru, a ponadto podatność przemiałową oraz temperaturę topnienia popiołu. W przypadku reaktorów dyspersyjnych należy jednocześnie zwrócić szczególną uwagę na lepkość żużla