Năng lượng - Môi trường

Công nghệ khí hóa than ngầm: giảm khí thải, đảm bảo an ninh năng lượng (Kỳ 1)

18:08 |11/09/2012

 - 

Khí hóa than ngầm là công nghệ khai thác tối ưu, đáp ứng được các tiêu chuẩn về phát thải vào môi trường, bên cạnh đó công nghệ này còn đáp ứng được các yêu cầu về chi phí thấp nhất và thu giữ cac bon từ việc đốt sơ bộ, áp suất khí cao khi đưa lên mặt đất từ vỉa than ở độ sâu trong lòng đất; năng lượng cần thiết để vận chuyển khí không đáng kể, không có rò rỉ khí metan và các khí khác vào khí quyển.  

KSCC. NGUYỄN LÝ TỈNH - Hội đồng Khoa học Năng lượng - Hiệp hội Năng lượng Việt Nam

Bể than đồng bằng Sông Hồng (ĐBSH) có tiềm năng về than rất lớn, chất lượng than rất tốt và rất phù hợp với công nghệ phát điện tua bin khí chu trình hỗn hợp, kết hợp với khí hóa than trong chu trình, nhà máy nhiệt điện có thể đạt hiệu suất 60% và hơn nữa (công nghệ IGCC).

Việc khai thác thành công bể than ĐBSH sẽ đảm bảo an ninh năng lượng lâu dài cho đất nước.

Khí hóa than ngầm một số nước trên thế giới

Những thử nghiệm độc đáo của ngài Willam Ramsey về khí hóa than ngầm tại vùng than Dutham Coal Field đã tiến hành đầu tiên năm 1912 và kế hoạch khai thác thương mại mới chỉ dừng lại ở một số ứng dụng cụ thể sau đó. Liên Xô cũ đã khai thác khí hóa than ngầm rộng lớn tại mỏ để cung cấp khí cho các nhà máy nhiệt điện, nhà máy amoniac và một số nhà máy sử dụng khí đốt khác. Chương trình khí hóa than ngầm ở Mỹ đã triển khai trước những năm 1990, nhưng sau đó đã triển khai chậm lại do khí thiên nhiên quá rẻ.

Đến năm 2005, châu Âu, Australia đã trở lại quan tâm đến khí hóa than ngầm tại phía Bắc Tây Ban Nha và Queenland, nhiều nghiên cứu khả thi hỗ trợ đã được thực hiện, các nhà cầm quyền đã chấp nhận lợi ích từ khí hóa than ngầm như một công nghệ than sạch trước nguy cơ nóng lên toàn cầu.

Ấn Độ, Trung Quốc và mới đây, Nam Phi đang đứng vào hàng ngũ ngày một đông đảo các nước nhận thức tiềm năng to lớn của khí hóa than ngầm trong phương án an ninh năng lượng quốc gia. Nhiều công trình nghiên cứu triển khai về khí hóa than ngầm đã được nhiều nước đang phát triển áp dụng để phát điện theo các công nghệ IGCC và thu giữ - niêm cất cacbon (CCS), chi phí rất thấp.

Hội nghị khí hóa than ngầm năm 2008 tại London (nước Anh) đã thông báo về kết quả nghiên cứu khả thi (Feasibility Studies) về khí hóa than ngầm tại các mỏ than Gujurat Region của Ấn Độ, Firth of Forth ở Scotland, Majubga coal field ở Nam Phi… trong đó, ở một số mỏ đã đạt đến giai đoạn khoan thăm dò và khai thác khí đốt. Công trình đạt kết quả cao nhất, giá chào trên thị trường chứng khoán của Australia năm 2006 là 22 triệu đôla Úc của Tập đoàn năng lượng Australia nhằm mở rộng mỏ khí hóa than ngầm cung cấp khí cho các NMNĐ chu trình hỗn hợp và các nhà máy khí hóa lỏng.

Một số lượng lớn các tập đoàn dầu khí trên thế giới đang theo dõi sự triển khai các mỏ than với khí hóa than ngầm, trong số đó có thể biết đến các tập đoàn như: Statoij, Tullow oil và cả ngân hàng ABN AMRO Bank… Những tập đoàn trên đã trở thành các thành viên đầu tiên hoặc sáng lập của Hiệp hội khí hóa than ngầm, hội viên của Hiệp hội này đã tăng lên tới con số 32 tổ chức, với các công ty lớn như E.ON - công ty đứng đầu trong hội đồng quản trị của Hiệp hội, Hiệp hội đã trở thành trung tâm của các hội viên ưu tú nhất trong ngành khí hóa than ngầm, thúc đẩy việc triển khai mạnh mẽ công nghệ khí hóa than ngầm như một công nghệ than sạch, đảm bảo các tiêu chuẩn nghiêm ngặt nhất về bảo vệ môi trường, sinh thái. Hiệp hôi khí hóa than ngầm mở website www.ucgp.com, tổ chức hội nghị và đào tạo, lập cở sở dữ liệu về khí hóa than ngầm cho tất cả các thành viên của Hiệp hội.

Trước kết quả về khí hóa than ngầm, phải thừa nhận rằng mặc dầu có các phương án về những dạng năng lượng tái tạo, hạt nhân và sự hiện diện của các nguồn cung cấp lớn khí thiên nhiên trên toàn thế giới, than vẫn còn là nguồn năng lượng với quy mô lớn cho các nền kinh tế thế giới cho đến tận năm 2050 và sau đó nữa. Đó là ý tưởng mới với những nước như Anh, nơi mà cho đến nay một sự kết hợp “gió cộng với khí đốt” vẫn đang tiếp tục đáp ứng các nhu cầu năng lượng cho đất nước này, tương lai sắp tới chỉ riêng trữ lượng than của châu Âu là 130 tỷ tấn, trữ lượng than của Mỹ là 240 tỷ tấn.

Mỹ đang dự định khai thác than như một phương án bảo hiểm đối với dầu Trung Đông. Ngay cả châu Âu đang lo ngại về sự phụ thuộc này ngày càng gia tăng vào dầu và khí đốt của Nga, nên sẵn sàng xem xét các phương án thay thế như than và hạt nhân để đảm bảo nhu cầu năng lượng lâu dài và bền vững.

Những tính toán về trữ lượng than bổ sung mà khí hóa than ngầm có thể cung cấp dựa trên những ước đoán “bảo thủ” cho các yếu tố hạ thấp trữ lượng than đã khuyến nghị rằng, trữ lượng than toàn thế giới được công bố ngày nay là khoảng 1.000 tỷ tấn sẽ tăng thêm 600 tỷ tấn với khí hóa than ngầm. Sự lý giải về nguyên tắc là việc khai thác năng lượng từ than trong lòng đất ở các vỉa sâu gần bờ biển và trong các mỏ than nâu lớn đã trở nên kinh tế với khí hóa than ngầm.

Những ưu việt về an toàn cung cấp khí đốt (bằng khí hóa than ngầm) được thừa nhận ở nhiều nước trên thế giới, nhưng những khác biệt chủ yếu là ở trong biến hoán năng lượng của quá trình phát điện. Cả 2 công nghệ tuabin khí chu trình hỗn hợp (GTCC) và khí hóa than trong chu trình tuabin khí chu trình hỗn hợp đều có khả năng đạt hiệu suất cao (60% trở lên, trong khi các nhà máy nhiệt điện đốt than theo công nghệ truyền thống hiện đại nhất với các tổ máy công suất lớn 600MW trở lên chỉ có thể đặt được hiệu suất cao nhất 38%) nhưng công nghệ IGCC có điều kiện thu giữ và niêm cất cacbondioxide từ khí hóa than bởi khí cacbondioxide có nồng độ cao trong quá trình khí hóa than ngầm.

Công nghệ khí hóa than ngầm không đòi hỏi đưa than và tro lên mặt đất, điều này mang lại lợi nhuận lớn cho chủ đầu tư. Mang các giếng khai thác khí hóa than ngầm là tạm thời và ít quan trọng hơn kiểu khai thác than đá kiểm hầm lò. Khí hóa than ngầm tránh được hoàn toàn các nguy cơ tai nạn và các trang bị cho con người ở dưới hầm sâu.

Tài liệu tham khảo:

- Tài liệu của tác giả Michael Green Chủ tịch Hiệp hội khí hóa than ngầm.
- Tạp chí Energy World (April 2007).
- Công nghệ KTN ở ĐBSH: T.S Nguyễn Thành Sơn - Giám đốc Công ty Năng lượng Sông Hồng (SHE).

NangluongVietnam.vn



TÒA SOẠN TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM
Phòng 406-407-408, Tòa nhà Văn phòng, số 87 Láng Hạ, Ba Đình, Hà Nội
Điện thoại: 024.22113344 - Fax: 024.35147193
Email: toasoan@nangluongvietnam.vn
Hotline: 0969998811 - 0969998822 - 0942632014 Trang TTĐT của Tạp chí Năng lượng Việt Nam hoạt động theo Giấy phép số: 66/GP-TTĐT, cấp ngày 30/3/2018
của Cục Quản lý Phát thanh, Truyền hình và Thông tin Điện tử - Bộ Thông tin & Truyền thông.

Based on MasterCMS 2012 ver 2.3