Opuszczone kopalnie węgla stanowią zaskakująco potężne źródło energii o zerowej emisji dwutlenku węgla w Europie.
Stara kopalnia węgla od sześciu miesięcy zaopatruje angielskie miasto w zieloną energię.
Przełomowy projekt w Gateshead wykorzystuje ciepłą wodę, która wypełniła tunele, do ogrzewania setek domów i firm na terenie dawnych zagłębi węglowych.
Okrzyknięta sukcesem pierwsza w Wielkiej Brytanii wielkoskalowa sieć pokazuje ogromny potencjał drzemiący w rozległej labiryncie starych tuneli górniczych, które znajdują się pod mniej więcej jedną czwartą domów.
„To, co mamy w Gateshead, to dziedzictwo z czasów kopalń węgla, czyli brudna energia” – mówi John McElroy, członek gabinetu ds. środowiska i transportu w Radzie Gateshead. „Teraz jesteśmy liderem w wytwarzaniu czystej, zielonej energii z tych kopalń”.
Po dziesięcioleciach nieużywania brytyjskie kopalnie węgla są stopniowo zalewane. Ogrzany przez ziemię płyn ten stanowi jedną z odpowiedzi na nasze potrzeby w zakresie energii odnawialnej.
Z szacunkową ilością 2 miliardów metrów sześciennych ciepłej wody, czyli ponad jedną czwartą objętości jeziora Loch Ness, geolodzy uważają, że brytyjskie szyby kopalniane stanowią jedno z największych niewykorzystanych źródeł czystej energii.
„Odzyskiwanie ciepła z wód kopalnianych pod ziemią w opuszczonych kopalniach węgla zapewnia ekscytującą możliwość generowania niskoemisyjnych, bezpiecznych dostaw ciepła, z korzyścią dla ludzi mieszkających lub pracujących w budynkach na polach węglowych” – mówi Gareth Farr, dyrektor ds. ciepłownictwa i by- innowacji produktowych w Urzędzie Węglowym.
Organ ten jest właścicielem nieczynnej infrastruktury górnictwa węglowego i zarządza nią w imieniu rządu Wielkiej Brytanii.
„Ponieważ wiele milionów ludzi żyje na opuszczonych zagłębiach węglowych w Wielkiej Brytanii, potencjał ogrzewania wód kopalnianych może być znaczący”.
Wykorzystywanie ciepła z wody w kopalniach ma dodatkową zaletę w postaci pobudzenia gospodarek niektórych społeczności, które w latach 80. XX wieku najbardziej ucierpiały na skutek zamknięcia kopalni głębinowych. Jak to dokładnie działa i gdzie startuje?
W jaki sposób zalane kopalnie mogą pomóc w ogrzewaniu domów?
Woda w kopalni staje się cieplejsza im głębiej sięga, jak pokazuje interaktywna mapa starych kopalni węgla sporządzona przez brytyjski Urząd Węglowy. Temperatury zazwyczaj wahają się od 10 do 20°C, ale mogą osiągnąć nawet 45°C na głębokości 1 km – np. w Yorkshire.
Woda zmieszana ze skałami podziemnymi często zawiera toksyczne związki. Jednak jako źródło ciepła jest to cenny zasób, który można wykorzystać poprzez wiercenie otworów wiertniczych, które wyprowadzają je na powierzchnię.
Następnie woda kierowana jest przez pompy ciepła i ekstraktory, które sprężają ciecz, podnosząc ją do znacznie wyższej temperatury przed rozprowadzeniem przez sieci ciepłownicze.
Gdy ciepło zostanie pochłonięte przez otaczające budynki, wodę można wlać z powrotem do systemu kopalni, gdzie zostanie ponownie podgrzana.
Ciepło wody kopalnianej ma również tę zaletę, że działa przez cały rok. Pory roku nie mają wpływu na temperaturę, a wodę można wykorzystać do chłodzenia i ogrzewania domów.
Które miasta w Wielkiej Brytanii korzystają z tego źródła energii?
Północno-wschodnia Anglia, niegdyś znajdująca się w sercu rewolucji przemysłowej, obecnie przoduje w zakresie tego alternatywnego źródła energii.
Projekt dotyczący wody kopalnianej realizowany przez Radę Gateshead rozpoczął się w marcu 2023 r. i jest obecnie jednym z największych w Europie. Dzięki funduszom rządowym zainstalowano 5 km nowych rur sieci ciepłowniczej, odwierty i centrum energetyczne z pompą ciepła zdolne do wytwarzania 6 megawatów ciepła z wody kopalnianej.
Zapewnia to obecnie bezpieczne, niskoemisyjne ogrzewanie 350 wielopiętrowych domów, uczelni, galerii sztuki, kilku budynków biurowych i dużego zakładu produkcyjnego.
Urząd Węglowy wraz z partnerami od kilku lat bada możliwości odzyskiwania niskoemisyjnego ciepła z nieczynnej infrastruktury wydobywczej węgla.
Brytyjskie Obserwatorium Geoenergetyczne (UKGEOS) z siedzibą w Glasgow i prowadzone przez Brytyjską Służbę Geologiczną jest jedną z kluczowych stacji badawczych w tej dziedzinie eksploracji.
Po zamknięciu ruchliwych kopalni w szkockim mieście i pobliskim Rutherglen naturalne powodzie napełniły je wodą o temperaturze około 12°C. Latem 2021 r. wykonano w tym miejscu kilkanaście odwiertów i wyposażono je w setki czujników, co pozwoliło uzyskać wyraźniejszy obraz sieci zalanych tuneli. Ujawnili, jak szybko woda przepływa pomiędzy kopalniami, jak jest ciepła, jak szybko się uzupełnia i nagrzewa.
„Dane z 12 odwiertów w Glasgow pomogą naukowcom na całym świecie lepiej zrozumieć energię podpowierzchniową i energię geotermalną” – powiedział Alan MacDonald z UKGEOS.
Obserwatorium w Glasgow i inny projekt w Cheshire stanowią część inwestycji Departamentu Biznesu, Energii i Strategii Przemysłowej (BEIS) o wartości 31 milionów funtów (37 milionów euro). Fundusze przeznaczone na te badania pokazują rosnące zainteresowanie rządu tą uderzającą formą energii geotermalnej.
Europejscy pionierzy energii geotermalnej
Wykorzystując swoją historię do tworzenia nowych aktywów geoenergetycznych, Wielka Brytania podąża śladami innych krajów europejskich.
Pierwszą na świecie elektrownię na wodę kopalnianą otwarto w holenderskim mieście Heerlen w 2008 roku. Obecnie jest ona podłączona do około 500 domów i obiektów komercyjnych, co ogranicza emisję dwutlenku węgla z ogrzewania na tym obszarze o prawie dwie trzecie.
Podobny projekt jest realizowany w surowym regionie Asturii w północnej Hiszpanii, gdzie zalane szyby węglowe ogrzewają (i chłodzą) szpital, uniwersytet i wiele innych budynków.
„Energia geotermalna dała drugie życie naszym kopalniom węgla” – powiedziała BBC dyrektor ds. energii w Asturii, María Belarmina Díaz Aguado.
Kraje zmieniające przeznaczenie swoich podziemnych rezerw również patrzą dalej na północ, na Islandię, pioniera energii geotermalnej.
Chociaż pierwsza elektrownia na wodę kopalnianą znajduje się na terenie Europy, technologię tę zastosowano prawie dwie dekady wcześniej w Springhill w Nowej Szkocji.
Społeczność kanadyjska, co jest synonimem katastrof górniczych, zaczęła wykorzystywać ciepło z nieaktywnych kopalni węgla w 1989 r. Jedna z firm zajmujących się pakowaniem w mieście może się obecnie pochwalić systemem w 100% odnawialnym, przez cały rok.
