Az ezekben az infrastruktúrákban keletkező metán tiszta energiaforrásként használható fel
A szénből származó energiát összekapcsolják globális felmelegedés és a szennyeződés Világszerte. Becslések szerint a szén az üvegházhatású gázok 25% -át adja.
A szén felhasználásának súlyos negatív környezeti hatásai vannak, a kitermelési és feldolgozási szakaszoktól kezdve a szállításig és az égésig, ami magas szintű szennyezéshez vezet. 2017 októberében a Egyesült Nemzetek a meteorológiára szakosodott szakember azt jelezte, hogy a szén-dioxid szintje „soha nem látott sebességgel” nőtt 2016-hoz képest.
Történelmileg és világszerte a szénbányászat hozzájárult az ipari forradalomhoz, és meghatározó volt a modern társadalom fejlődésében. De azóta számos bányát bezártak az Egyesült Királyságban és Európában.
Az Egyesült Királyságban a bezárás számos közösség gazdasági nehézségeit és munkanélküliségét hozta magával, amint azt az 1970-es és 1980-as évek bányászsztrájkja is megmutatta, amelynek következményeit a film is tükrözi.A szél megérintése»(Brassed Off, Mark Herman, 1996).
De mi történik a szénbányákban, amikor bezárnak? Meglepő jelenség fordul elő: A legtöbb elhagyott szénbánya metánt kezd el termelni - úgynevezett szénbánya-metánt -, amely tiszta energiaforrás lehet. Fel lehet használni villamos energia előállítására gázmotorokon keresztül, vagy - műszaki kezeléssel - a gázelosztó hálózat táplálására. Idővel azonban, a bányák kezdenek megtelni vízzel és a metán szinte teljesen eltűnt.
Víz mindenhol
Ez a helyzet azonban újabb lehetőséget teremt. Az Egyesült Királyság történelmi szénbányáinak körülbelül 1 milliárd köbméter maradék üreges területe van. Amikor elárasztják őket, stabil hőmérsékleten olyan mennyiségű vizet kapnak, amely feltöltésre szolgál 400 000 olimpiai medence, hatalmas mennyiség, amely felhasználható hatékony fűtési és hűtési infrastruktúra létrehozására és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére.
De hogyan lehet ezt lehetővé tenni? A Nottingham Trent Egyetem csapata nemrégiben közzétett elemzése ezt magyarázza. A szénbányákban lévő vizet általában stabil hőmérsékleten tartják - a helyzettől függően általában 12 ° C és 20 ° C között -, így ideális mind az épületek, mind az ipari folyamatok fűtésére vagy hűtésére.
Több évet töltöttünk egy új technológia fejlesztésével és tesztelésével. Ehhez két rendszert használtunk, az egyiket a Markham Vale-nél, a másikat az angliai Nemzeti Szénbányászati Múzeumban. Megállapítottuk, hogy ez a technológia lehetővé teszi a bányákból származó víz felhasználását zöld és fenntartható energia biztosítására az Egyesült Királyságban élő otthonok és vállalkozások számára.
Pályázati lehetőségek
A vízzel működő hőszivattyúk használatán alapuló technológia egyszerű és egyértelmű, és a hűtőszekrényhez vagy a légkondicionáló rendszerhez hasonlóan működik. Nem okoz zaj- és légszennyezést, emellett három-négyszer hatékonyabb, mint egy elektromos fűtőberendezés vagy egy szokásos gázkazán.
A hőszivattyúk működésének megértéséhez gondoljon például a konyhai hűtőszekrényre. Kihúzza a bent lévő ételek és italok hőjét, és a kívülre helyezett kondenzátor (amely nem más, mint radiátor) segítségével a környező környezetbe tereli. Technológiánk hasonló rendszert használ, csak ebben az esetben a szénbányában levő vízből nyerjük ki a hőt, és azt épületek fűtésére használjuk fel.
Nagy-Britanniában a szénbányászati technológiát alkalmazó programok már kb 112 millió megaliter vizet környezeti célokra. Például az ivóvíz, a szökőkutak és a folyók szennyeződésének elkerülése érdekében. Ez az új technológia kihasználhatja az áramlást, amelyet egyébként is szivattyúzni fognak, és évente 63 megawatt hőt termel.
Ennek megvalósításának azonban vannak akadályai. Konkrétan a beruházások hiánya és a folyamatot irányító vezető szervezetek hiánya. Ez részben annak köszönhető, hogy sok befektető továbbra is kevéssé ismert vagy kevéssé megértett technológia.
Továbbá az Egyesült Királyságban hiányzik egy világos modell, amelyet követni kellene az új technológiák - például az ebben a cikkben tárgyalt - megvalósításában, nemcsak kereskedelmi szempontból, hanem szerződéses és jogi szempontból is. Kilátás. Például az Egyesült Királyságban és Európában a legtöbb házépítő inkább olyan technológiákat használ, mint például a gázkazánok vagy az elektromos fűtőberendezések, még azokon a területeken is, ahol szénbányák vannak. Ezen új zöld technológiák sikere érdekében átfogó stratégiákat kell alkalmazni a gyakorlatban, amelyek meggyőzik az építőket és a társadalmat.
Fejlesztésének nehézségei
Ez a technológia integrálható más fűtési módszerekkel, és sok esetben az épületek meglévő infrastruktúrája használható fel annak megvalósítására. Emellett hozzájárulhat a szén-dioxid-kibocsátás és az energiafogyasztás csökkentéséhez, és ezáltal erősítheti az Európai Unió energiahatékonysági irányelvének és az Egyesült Királyság energiatakarékossági rendszeréről (ESOS) szóló rendelet betartását.
Asztúria, jó példa
Spanyolországban a fő északi bányarégiók: Asztúria, Aragónia, Kasztília és León. A Reuters szerint 2016-ban a bezárása 26 versenyképtelen szénbánya. Brüsszel pénzügyi támogatásával az volt a cél, hogy a művelet legkésőbb 2018 végéig befejeződjön, a veszteséges bányák bezárásáról szóló európai uniós előírásoknak megfelelően.
Annak érdekében, hogy a zárt szénbányák eszközként és ne teherré váljanak, és támogassák a környezeti és gazdasági fejlődést, a spanyol kutatók aktívan dolgoztak azon, hogy tanulmányozzák, hogyan lehet kihasználni a zárt bányákat.
E szakértők szerint a Bányászat kizsákmányolásának elárasztott galériái Barredo-Figaredo Tározóként használhatók, amelyek megfelelő kezelés után több mint 39 000 embert tudnak vízzel ellátni. De mindenekelőtt a víz használható fűtési és hűtési rendszerekben.
A kutatók azt is becsülik, hogy ennek a technológiának az átadása Asztúria középső részén található többi bányába évente mintegy 260 gigawattórás ellátási kapacitást jelenthet, ami a szén-dioxid-kibocsátás jelentős csökkenését vonja maga után.
Jelenleg a Vital Álvarez Buylla de Mieres kórház (szintén Asztúriában) olyan fűtési és hűtési rendszereket valósít meg, amelyek a Barredo-Santa Bárbara bányarendszerből származó vizet használják fel a Barredo kúton keresztül.
Ugyanezt a vízforrást használják az oviedói egyetem egyik épületének, a Mieres-i egyetemi campuson, mintegy 3,5 megawatt hővel történő fűtésére is. A rendszert folyamatos működésre tervezték, és egyenértékű évente több mint 12 000 tonna szén elégetésével, ez megtakarítás lehetővé teszi a több mint 10 000 tonna szén-dioxid-kibocsátás elkerülését.
Lehetőségem nyílt meglátogatni a létesítményeket az egyetemi és az ipari partnerekkel közös európai projekt végrehajtása során. Az aszúriumi Mieres kórházközpont Spanyolország egyik legnagyobb geotermikus energia-infrastruktúrája, és az egyik példa, amely legjobban szemlélteti ennek a technológiának az alkalmazását Európában.
A Barredo kútból származó vizet a hőcserélőkön keresztül szivattyúzzák nyílt hurokrendszerben. A hőt egy körülbelül 2 kilométer hosszúságú zárt rendszerű rendszeren keresztül továbbítják a kórházi létesítményekbe, ahol a hőszivattyús technológiát használják a fűtési és hűtési rendszerekben.
Kutatásunk azt mutatja, hogy ez a technológia új zöld lendületet adhat a világ elhagyott szénbányáinak. Rendkívüli örökség lenne az ágazat számára.
Amin Al-Habaibeh az intelligens rendszerek tervezésének professzora a Nottingham Trent Egyetemen.
Ez a cikk eredetileg a Beszélgetés alatt jelent meg.