Górnictwo węglowe jako siła napędowa rozwoju zaawansowanych technologii XXI wieku

Abstract

Bituminous coal and lignite are the main energy carriers in Poland and according to primary energy consumption forecasts they will remain the basic energy carriers at least until 2030. It goes beyond any question that bituminous coal and lignite form the foundation of energy security in Poland. Currently, the issue of key importance is whether Polish coal mines will be able to meet the required demand or whether coal imports will become necessary. Consequently, the greatest challenge of the Polish mining industry is the cooperation in the field of development of clean coal technologies indispensable in light of the increasingly stricter environmental regulations, especially regarding $CO_{2}$ emissions. This challenge concerns equally the mining as well as the energy sectors. The role of the mining industry as an integrating medium of science and technology, constituting a driving force for the development of advanced twenty first century technologies has been presented. The paper also focuses on the European dimension of new mining and energy technologies which should be developed in Poland to facilitate the country's active participation in international activities in the field of clean coal technologies. Some of which may become Polish specialization. The following exemplary technological solutions which represent different stages of development are discussed in detail: - adsorption enhanced anaerobic coal gasification to hydrogen and/or SNG- Substitute Natural Gas (projects ISCC and C2H). - hydrogen generation by direct underground coal gasification (project HUGE). - $CO_{2}$ recycling in integrated coal and nuclear based energy generation (project proposal). - underground $CO_{2}$ sequestration in unmineable coal seams (project RECOPOL). The proposals of research and development activities which are of key importance to maintain and develop the position of both the mining industry and the coal related energy sector in the 21st century have been delineated.

Podstawowymi surowcami energetycznymi Polski są węgiel kamienny oraz brunatny i według prognoz kształtowania się zapotrzebowania na nośniki energii pierwotnej do 2030 roku będą nimi nadal. Stanowią one niewątpliwie gwarancję polskiego bezpieczeństwa energetycznego. Już dzisiaj sprawą kluczową jest to, czy polskie kopalnie węgla będą w stanie pokryć to zapotrzebowanie, czy też niezbędny będzie import węgla. Największym wyzwaniem, jakie stoi także przed górnictwem wydobywającym węgiel kamienny i brunatny, jest współtworzenie i rozwój czystych technologii węglowych, niezbędnych wskutek coraz ostrzejszych wymagań ekologicznych, szczególnie emisji $CO_{2}$. Wyzwanie to dotyczy zarówno sektora górniczego, jak i energetycznego. Przedstawiono rolę górnictwa węglowego jako integratora nauki i technologii, stanowiącego siłę napędową rozwoju zaawansowanych technologii XXI wieku. Podkreślony został europejski wymiar nowych technologii górniczo-energetycznych, które należy w Polsce rozwijać, aby aktywnie włączyć się w międzynarodowe działania na rzecz rozwoju czystych technologii węglowych. Niektóre z nich mogą się stać polską specjalnością. Bardziej szczegółowo omówiono cztery przykładowe rozwiązania technologiczne, których aktualna realizacja jest na różnym poziomie zaawansowania, a mianowicie: 1) technologię wspomaganego adsorpcją beztlenowego zgazowania węgla do wodoru lub substytutu gazu ziemnego SNG (projekty 1SCC i C2H), 2) technologię wytwarzania wodoru przez bezpośrednie zgazowanie węgla pod ziemią (projekt HUGE). 3) technologię recyklingu $CO_{2}$ w zintegrowanych procesach energetyki węglowej i jądrowej (propozycja projektu), 4) technologię podziemnego składowania węgla w niewybieralnych pokładach węgla (projekt Recopol). Sformułowano również propozycje kierunków prac rozwojowych i technologicznych, które są istotne dla utrzymania pozycji i rozwoju górnictwa węglowego oraz powiązanego z nim sektora energetycznego w XXI wieku.