Uhlí lze spalovat i pod zemí, přečetl si Lenin. A tak to v SSSR vyzkoušeli

Spalovat uhlí ještě pod zemí se může zdát nesmyslné, ale ve skutečnosti může tento postup zpřístupnit i jinak nedostupná ložiska fosilních paliv. Překvapivě stará metoda má ovšem i svá rizika a odpůrce a v praxi se zatím používá a používala jen v omezené míře.
Fotogalerie2

Fotografie v úvodu je z hořícího povrchového australského lomu Hazelwood z roku 2014. Dává představu o tom, kolik energie se může uvolnit zapálením podzemní sloje. | foto: Keith Pakenham/FCA Communities and Communication

V Čechách jsme nechtěli, v Polsku to těžařům vyšlo. Na dole Barbara nedaleko Katowic letos úspěšně skončily zkoušky metody, kterou Češi a české Ministerstvo životního prostředí u nás před třemi lety odmítli. Geologové ve spolupráci s dalšími odborníky do podzemí přivedli kyslík a zapálili část tamní podzemní uhelné sloje. V rámci hledání nového, čistšího způsobu získávání energie z uhlí tu možná bude stát velký provoz za zhruba 650 milionů eur (17,5 mld. korun). O jeho budoucnosti by podle agentury Reuters mělo být rozhodnuto příští rok.

Pokus v Polsku navazuje na poměrně dlouhou tradici. Postup zplyňování uhlí je známý už od 19. století a běžně se používá. Ovšem obvykle na povrchu, tedy ve speciálně připravených kotlech. Pod zem se přesunul až později a v malém měřítku. Nápad přesunout zplyňování pod zem vznikl zřejmě v různých hlavách, z nichž zmiňme alespoň některé známé, jako Dmitrije Mendělejeva. Ve Velké Británii se připravoval i zkušební provoz, který měl vést Nobelovou cenou ověnčený chemik William Ramsay.

Pokus překazila válka, ale stejně pomohl technologii k prvnímu praktickému užití. Článek o chystaném projektu si totiž přečetl ve svém švýcarském exilu jistý V. I. Lenin a nezapomněl na něj. Myšlenka s Leninem nezemřela a na začátku 30. let se Sověti pustili do experimentování s touto metodou. První úspěšný pokus proběhl v roce 1934, a v době po druhé světové válce bylo v SSSR v provozu pět podzemních „spaloven“. Po objevu velkých zásob zemního plynu byla většina z nich uzavřena.

V posledních letech ale zájem o technologii znovu ožívá. Do ověřovacích projektů se investovalo nejen v EU, ale také v Jižní Africe, Austrálii či Číně. Chystá se po desetiletích i projekt v USA. Co je na pohled na tak šíleném nápadu zajímavého?

Hodit sirku nestačí

V principu není proces vůbec složitý. Není k němu zapotřebí žádného speciálního vybavení, do vybraného ložiska se prostě udělají dva vrty: jeden do něj přivádí okysličovadlo, které umožňuje hoření sloje. Lze použít vzduch, ale z technologického hlediska je lepší používat třeba kyslík (hlavně v kombinaci s vodou), protože pak vzniká čistší výsledný produkt. Tím je plyn, který se odebírá z druhého zmiňovaného vrtu. Jde v podstatě o tzv. energoplyn, což je směs oxidu uhelnatého, uhličitého, vodní páry, vodíku, metanu a dalších uhlovodíků. Z energetického hlediska jsou zajímavé hlavně právě uhlovodíky. Plyn unikající z vrtu je nutné ještě zbavit nečistot (do jaké míry, to záleží na tom, jak a v jakém zařízení se má spalovat), a pak ho lze použít jako palivo například místo zemního plynu.

Jednoduché schéma zplynování uhlí pod zemí

Pro svou jednoduchost se zplyňování uhlí používá už od 19. století, ale za tu dobu technologie samozřejmě pokročila. Třeba vhodnou volbou místa a případně i způsobem navrtáním sloje lze zvýšit efektivitu hoření, a tím dosáhnout zvýšení efektivity i snížení množství zplodin ve vznikajícím plynu. Jak ukázaly pokusy prováděné v 90. letech ještě v Evropě, významně může pomoci například vytváření vhodných podzemích „kapes“ přímo v uhlí. Teplota spalování (spolu se složením uhlí) zase výrazně ovlivňuje to, které zplodiny během spalování vznikají a v jakém množství.

Mimochodem, stejné testy potvrdily i to, že při procesu vzniká poměrně velké množství vodíku, který byl donedávna považovaný za odpad. Což ale dnes už rozhodně neplatí: vodík je poměrně žádanou surovinou pro chemický průmysl a navíc se – třeba právě v západní Evropě – uvažuje o jeho využití ke skladování energie. Například k uložení přebytků výroby z větrných elektráren. Má to tu výhodu, že by se mohlo využít stávající infrastruktury: vodík by se mohl skladovat v plynovodech se zemním plynem. I proto je evropský projekt, který proběhl v Polsku, do značné míry zaměřený na studium získávání vodíku touto metodou.

Technologie se považuje v Evropě za „čisté spalování uhlí“. Pokud se plyn využívá k výrobě elektřiny, je podstatně méně znečišťující než klasická povrchová těžba a spalování plynu v průměrné dnešní elektrárně: podle pilotních projektů vzniká při zplyňování uhlí zhruba o čtvrtinu méně skleníkových plynů, o tři čtvrtiny méně oxidů dusíku a o 95 procent méně sirných sloučenin. Není to úplně korektní srovnání, protože zcela nové uhelné elektrárny jsou účinnější a méně znečišťují, ale zdá se, že technologie je v podstatě dosti šetrná a má potenciál úspory ještě zvýšit.

Když pomineme ekonomickou stránku věci, která závisí hlavně na místních cenách energie, nevýhodou může být zejména nebezpečí pro životní prostředí, tedy znečištění podzemních vod a případně i těsně podpovrchových vrstev půdy. Nejlepším řešením se zdá jednoduše přesun do větších hloubek, odkud se případné znečištění na povrch může dostat jen těžko, ideálně prý zhruba od 800 metrů níže.

Samozřejmě, nic není zadarmo a bez nevýhod. Provoz například vyžaduje vodu, a to v poměrně velkých objemech, takže je nevhodný pro oblasti, kde jí je nedostatek. Geologové musí soustavně sledovat kvalitu podzemní vody, její tlak v okolních horninách a tak dále, protože zplodiny z hoření a jiné znečišťující látky z uhlí se mohou při nevhodném zacházení šířit velmi snadno do geologického okolí spalovací komory. Riziko je tedy přítomné neustále, a nelze ho nikdy přestat brát na lehkou váhu.

Menším, protože dobře předvídatelným problémem by měl být i pokles půdy nad vypálenou slojí. Nasvědčují tomu i zkušenosti ze dvou malých a mělkých pokusných „podzemních generátorů“, které fungovaly v Čechách v 60. letech minulého století na lokalitách v severních Čechách (zpráva o výsledcích v PDF zde). Na nich se mimo jiné ukázalo, jak moc závisí efektivita hoření i vliv na prostředí na konkrétních geologických podmínkách, především na propustnosti hornin v okolí. První hořící sloj (Bořislav u Teplic) tak například na dva roky znehodnotila nedaleký pramen, ze druhé (Březno u Chomutova) dokonce kvůli vysoké propustnosti sloje plyn unikal do okolí.

Kdo ho bude chtít

Není divu, že u nás i ve vyspělých zemích jsou podobné pokusy mírně řečeno „kontroverzní“. Větší zkoušky s výhledem na přechod do plného provozu probíhají kromě Polska víceméně jen v řídce osídleném (rozhodně proti Evropě) australském Queenslandu. Běží podle provozovatelů poměrně úspěšně už od roku 2012 zkoušky na dvou lokalitách, ale tamní regionální vláda zatím odmítla schválit přechod pilotního provozu do komerčního kvůli údajnému úniku spalin do okolí.

Záležet bude zřejmě hlavně na dostupnosti energií v budoucnosti. Podzemní spalování by mělo podle názoru většiny geologů umožnit využít i zásoby uhlí, které se tradičním způsobem jednoduše využít nedají – což je drtivá většina všech známých uhelných slojí. Zhruba 85 procent z nich se tradičními technikami těžit nedá, ale podzemní zplyňování uhlí by mohlo zpřístupnit velkou část v nich skryté energie. Některé země jsou na tom lépe, některé hůře, ale u velkých zemí (Čína, Indie) se poměr využitelných a nevyužitelných zásob blíží světovému průměru. V Evropě by se pomocí zplyňování daly například využít ohromné zásoby uhlí skrývající se pod Severním mořem.

Zastánci technologie se však spíše domnívají, že by mohla uspět v rozvojových částech světa. V místech, kde je poměrně těžké sehnat investiční kapitál, se líbí jeho v principu poměrně nízké investiční náklady. Odpadá stavba samotného elektrárenského kotle, zapotřebí je „pouze“ na separaci zplodin z plynu a provoz na jeho spalování či distribuci do míst spotřeby.

Článek byl převzat z magazínu Svět plný energie a byl redakčně upraven. Originál najdete zde.

Nejčtenější

KVÍZ: Znáte legendární i obyčejnější výrobky československých továren?

Vyzkoušejte si, jak znáte slavné i méně slavné zástupce československé techniky. V kvízu se zaměříme na dopravní prostředky.

Kam se hrabe Válka skladů. Vykládali jsme náhradní díly na unikátní bombardér

Letošní Aviatická pouť představila Česku nový přírůstek podhořanské letecké sbírky R.A.F. Station Czechoslovakia – britský bombardér Avro Anson, který je jediným letuschopným exemplářem verze Mk. I...

Parní lokomotivy s budkou na přídi nepůsobily uklidňujícím dojmem

Parní lokomotivy se stavěly i s kabinou vpředu. Výhodou byl výtečný výhled strojvedoucího, to se s klasikou vůbec nedalo srovnat. Druhá zásadní výhoda přicházela ke slovu při jízdě v dlouhých...

Apple uvedl „tekuté sklo“, zcela mění design systému pro všechna zařízení

Technologický gigant Apple se rozhodl zcela přepracovat vizáž operačního systému pro všechna svá zařízení. Je to největší změna designu od roku 2013, kdy byl představen systém iOS 7. Soustředí se na...

Byli jsme uvnitř bombardéru. Unikátní Avro Anson představí Aviatická pouť

Pokud počasí dovolí, bude to na severní polokouli první představení jediného letuschopného bombardéru Avro Anson původní verze Mk.I na světě. Již tuto sobotu 7. června má přiletět na Aviatickou pouť...

Podívejte se do tváře sv. Václava. Takto měl před tisícem let vypadat

Postup, kdy vědci využijí lebku jako základ pro modelování pravděpodobného vzhledu tváře dávno mrtvého člověka, není nový. Mezinárodní tým se už takto pokoušel přiblížit vzhled několika historických...

12. června 2025  15:39

Armáda snila před 100 lety o bombardéru. Projekt Aera skončil neúspěchem

Dne 12. června 1925 vzlétl z letiště ve Kbelích první československý dvoumotorový bombardér domácí konstrukce – Aero A-24. Lidové noviny slavily technický úspěch i soběstačnost mladého státu. Jenže...

12. června 2025

Tuto změnu pocítí každý. Prohlížeče, jak je známe, možná brzy skončí

Internetové prohlížeče se od svého prvního široce rozšířeného nástroje na brouzdání webovými stránkami Mosaicem značně posunuly, ale stále je jejich primárním cílem dostat uživatele na požadovanou...

12. června 2025

Mobil vás odposlouchává nonstop. AI může řídit nákupy, práci i volný čas, líčí expert

Premium

Jsme svědky nové převratné revoluce. Zatímco před dvěma stovkami let nahradila pára lidské svaly, tentokrát umělá inteligence supluje lidský mozek. „Změny budou mnohem rychlejší, než si dovedeme...

11. června 2025

Říkej si, co chceš, ale nebude tě slyšet. To má být budoucnost svobody slova

Šéfka mikroblogovacího systému Bluesky poskytla obsáhlé interview webu Wired.com. Mimo jiné v něm zmínila i zásadu, kterou se hodlá řídit v oblasti svobody slova. Kupodivu připomíná deklarovaný...

11. června 2025  15:32

Únik kyslíku zastavil soukromou vesmírnou misi s účastí Maďara a Poláka

Mise Ax-4 k Mezinárodní vesmírné stanici byla odložena kvůli úniku tekutého kyslíku LOX. Vedle Američanky a Inda se měl do vesmírného prostoru dostat teprve druhý dobyvatel vesmíru z Polska a třetí z...

11. června 2025  8:50

Slavná letadlová loď Enterprise jde do šrotu. Bude to náročná operace

Osud nejstarší americké letadlové lodě s jaderným pohonem je definitivně zpečetěn. Námořnictvo podepsalo kontrakt na její demontáž. Část recyklované ocele skončí v novém plavidle stejného jména.

11. června 2025

Parní lokomotivy s budkou na přídi nepůsobily uklidňujícím dojmem

Parní lokomotivy se stavěly i s kabinou vpředu. Výhodou byl výtečný výhled strojvedoucího, to se s klasikou vůbec nedalo srovnat. Druhá zásadní výhoda přicházela ke slovu při jízdě v dlouhých...

11. června 2025

ChatGPT se po půlce dne vrací k funkčnosti stejně jako generátor videí

V úterý 10. června se společnost OpenAI potýká se zhoršenou dostupností některých svých jazykových modelů. Jak ukazují statistiky serverů, kam uživatelé nahlašují problémy s internetovými službami a...

10. června 2025  16:05,  aktualizováno  21:18

Jaký humanoidní robot bude tím prvním u vás doma? Pomáhat může se spoustou věcí

Chtěli byste mít doma humanoidního robota, který by ochotně pomáhal s množstvím věcí, jež doma děláte? Uklízel, žehlil, umýval nádobí, vynášel odpad, pomohl s přenášením nákupu z auta domů, našel...

10. června 2025  15:02

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Proč dělat revoluci, když ji nikdo nechce? Apple „poladil“ TV i Music

Ačkoli z novinářského hlediska bychom uvítali, kdyby na systému Apple TV a aplikaci Apple Music nezůstal na kameni kámen a bylo o čem psát, jako uživatelé jsme rádi, že na konferenci WWDC představené...

10. června 2025  14:06

Zmeškaná příležitost. Jak se Bratislava snažila marně vybudovat přístav

Přesně před sto lety řešilo Československo, co s přístavem v Bratislavě. Dunaj jako strategická říční tepna nabízel obrovský obchodní potenciál, ale chyběla infrastruktura, sklady a především peníze....

10. června 2025
Nastavte si velikost písma, podle vašich preferencí.