1. 首頁 > 生活百科 > >

加拿大近三億美元建世界最深煤層地下氣化工程

知識百科煤層

加拿大天鵝山合成燃料公司耗資15億加元的煤層地下氣化項目是目前世界上最深的煤層地下氣化工程 。如果不用挖掘到地上，煤就可以直接轉變成可清潔燃燒的氣體的話 ， 人類將會因此獲得巨大的環境效益，其中最重要的一點就是可以避免破壞性的采礦過程 。據美國麻省理工學院《技術評論》雜志近日報道，加拿大阿爾伯塔省政府日前宣布，將投資2.85億加元（相當于2.71億美元），幫助卡爾加里的天鵝山合成燃料公司（Swan Hills Synfuels）建設一個煤層地下氣化項目 。這一項目是世界上目前最深的煤層地下氣化工程 。在此之前，已有成功將地表下1000米深的煤轉化為可清潔燃燒的氣體的技術范例 。不過，因為天鵝山合成燃料公司這一總耗資15億加元的項目計劃將會拿地下1400米的煤層“開刀” ， 還是引起了專業人士的廣泛關注 。煤陰燃分解后可能污染地下水，不過在1400米這樣的深度作業將減少這一威脅 ?！拔覀冏鳂I的煤層和蓄水層之間有800米厚的巖石——這些巖石大部分都是不可滲透的 ?！碧禊Z山合成燃料公司總裁Doug Shaigec說 。“而且，如果該技術能夠到達更深一些的煤層，人們將能利用更多的化石燃料 ?！泵绹又輨趥愃?利弗莫爾國家實驗室負責碳管理項目的Julio Friedmann認為 。該項目將于2015年動工 ， 天鵝山合成燃料公司希望屆時能通過產生的煤氣實現300兆瓦的發電能力，同時每年出售超過130萬噸的二氧化碳 。這些二氧化碳可以被石油廠商所利用，最終被封存在油井里 。在2020年之前 ， 該項目最終每年將可能儲存1000到2000萬噸的二氧化碳 。加拿大一個工業企業聯盟上月發表研究報告稱 ， 這能幫助阿爾伯塔省實現2020年每年2500萬到3000萬噸的碳捕獲目標 。Shaigec表示，天鵝山合成燃料公司已完成的小規模測試保證了這些承諾可以做到 。他說，他們在測試中采用定向鉆孔技術在煤層上打出了兩口井，通過這組相鄰五六十米的井生產出了非常優質的氣體 。氧氣先被泵入給料井，煤層被點燃，使得溫度升高到800到900攝氏度，壓力幾乎達到2000PSI（磅/平方英寸） 。在這樣的壓力下 ， 氧氣、碳和鹽水（包括煤層中原有的和通過這口井注入的鹽水）反應，形成了一種氣體，其中約1/3是甲烷，2/3是氫氣，同時雜有一些一氧化碳和二氧化碳 。這一混合氣體經由相鄰的生產井引出地面，其間一氧化碳被轉化為氫氣和二氧化碳，而所有的二氧化碳都被去除 。在1400米厚巖石下被擠壓的煤層的滲透性很低，該公司如何做到讓氣體在兩口井之間流動，Shaigec對此守口如瓶 。他只透露說：“我們采用機械手段，在兩口井之間建立充分的交流途徑 ?！彼f用的是“標準鉆井、完井和增產技術” 。而所謂標準的頁巖氣增產機械技術是指用高水壓使巖石破裂 。Shaigec說，為了滿足一個300兆瓦發電站的需要，大約要建20對井才能提供充足的合成氣 。他們目前還在尋找商業伙伴來合作建設這個發電站 。該發電站將與傳統的聯合循環天然氣發電站一樣 ， 只會對燃氣輪機做些細微調整來適應氫氣和甲烷的混合氣 。得益于混合氣中氫氣的高濃度，發電站每生產一千度的電將只產生250公斤的二氧化碳 。對于這一結果，Shaigec認為他們生產的能源將比阿爾伯塔省傳統天然氣和煤發電站生產的能源清潔得多，后者每生產1000度電大約要釋放400到1000公斤的二氧化碳 。天鵝山合成燃料公司的競爭對手也希望建設自己的低碳發電站，但是他們要解決的將是地下水被污染的風險 。蒙特利爾的Laurus能源公司正在等待政府許可，希望能點燃其在阿爾伯塔省德雷頓谷一處200米深煤層鉆好的井 。阿爾伯塔地質調查局和能源資源保護局在今年夏天出示的一份評估認為，“人們擔心該操作可能造成地下水污染”，這種擔心是一個潛在的“障礙” 。Laurus能源公司的首席執行官Rebecca McDonald強調 ， 她的公司所采用的技術在澳大利亞和南非持續進行了好幾年的燃燒試驗，一直很安全 。她認為問題的關鍵在于對地下水進行持續監測，對過程進行管理 ， 以保證周圍土層的水被送入反應器且不會流出 ?！懊簩拥呢搲阂馕吨廴疚锊粫艹鋈ヅK地下水 ?！彼f 。天鵝山合成燃料公司預期，相對于那些不捕捉碳排放的天然氣和煤發電站，他們的項目是有競爭力的 。Shaigec指出，能否向石油廠商出售二氧化碳將非常關鍵 。他承認如果政府出臺政策給碳定價將對他們有利 。“我們不會太在意它最終如何成型，只要能看到二氧化碳捕獲和封存項目獲得更公平的競爭環境就好 ?！盨haigec說 。