Unterirdische Gassifizierung von Kohle – sehr fantastisch und doch real

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von lgsan123 am 26.4.2017 um 15:07 bearbeitet. China nutzt Kohle als Hauptenergiequelle – sie macht mehr als 70 Prozent der Primärenergie aus. Laut unvollständigen Statistiken wird es bis 2020 in unserem Land mehr als 500 „stillgelegte“ Bergwerke geben, deren Ressourcenvorräte bei über 50 Milliarden Tonnen liegen. Die Technologie der unterirdischen Gasifizierung kann einen Teil dieser Ressourcen wieder gewinnen. Laut unvollständigen Statistiken liegen die Braunkohlevorkommen in unserem Land bei etwa 370 Milliarden Tonnen. Sie sind hauptsächlich in den Regionen Innermongolien, Yunnan und Xinjiang zu finden ； Aufgrund des hohen Wassergehalts, des hohen Aschengehalts sowie der niedrigen Heizwertigkeit sowie der damit einhergehenden weichen Gesteinsschichten ist die untertägige Gewinnung von Braunkohle weniger sicher und wirtschaftlich. Doch aufgrund der hohen Reaktionsfähigkeit und der guten Durchlässigkeit eignet sich Braunkohle besonders gut für die unterirdische Vergasung. In unserem Land wurden Kohlevorkommen in einer Tiefe von unter 1000 Metern in Höhe von etwa 2,9 Billionen Tonnen ermittelt. Allein in der Autonomen Region Ningxia gibt es mehr als 300 Milliarden Tonnen solcher Vorkommen. Entlang der Gasleitungen von Westen nach Osten liegen weitere Kohlevorkommen in tieferen Schichten – insgesamt etwa 477,64 Milliarden Tonnen. Mit zunehmender Abbau-Tiefe steigen die Bodentemperatur und der Bodendruck, wodurch der Abbau schwieriger wird. Das grundlegende Prinzip der unterirdischen Gasifizierung von Kohle ist, genauso wie bei der herkömmlichen Gasifizierung von Kohle, die Umwandlung der festen organischen Bestandteile der Kohle durch thermische und chemische Prozesse in brennbare Gase. Der Unterschied besteht darin, dass dieser Umwandlungsprozess unter der Erde stattfindet – es ist daher nicht notwendig, die Kohle erst abzubauen. Die unterirdische Gasifizierung von Kohle vereint drei Prozesse in sich: den Bau von Schächten, den Kohleabbau sowie die Gasifizierung an der Oberfläche. Dadurch können Kohlevorkommen, die in alten Minen zurückgeblieben sind, wiederverwendet werden. Zudem können Kohleschichten mit geringer Qualität – wie Braunkohle, Kohle mit hohem Schwefel-, Asche- oder Gasgehalt – sowie dünne Kohleschichten, tief liegende Kohleschichten sowie Kohlevorkommen unter Infrastrukturstrukturen abgebaut werden. Dadurch wird die Nutzungseffizienz der Kohlevorkommen verbessert. Bei dem Prozess der unterirdischen Gaserzeugung aus Kohle bleibt der Asche und die Rückstände im Boden – dadurch wird die Menge an Erdrutschen an der Oberfläche verringert. Es kommt außerdem zu keiner Freisetzung von festen Stoffen. Somit führt die unterirdische Gaserzeugung aus Kohle zu weniger Umweltschäden an der Oberfläche. Das aus dem unterirdischen Vergasungsprozess gewonnene Gas kann zentral gereinigt werden, wodurch schädliche Stoffe wie Teer, Schwefel und Staub entfernt werden und so reines Gas entsteht. Dieses Gas kann nicht nur als Brennstoff für den Haushaltsgebrauch, zur Stromerzeugung (einschließlich Kraft-Wärme-Kopplung) sowie zum Betrieb von Industriekesseln verwendet werden, sondern auch als Rohgas zur Herstellung von Ammoniak, Methanol, Dimethylether, Benzin, Diesel usw. oder zur Gewinnung reiner Wasserstoff. Daher rückt die Technologie der unterirdischen Gaserzeugung aus Kohle den Schutz der Umwelt an die Quelle – und nicht auf die Endbehandlung – und stellt somit eine umweltfreundliche, grüne Technologie dar, die den Anforderungen einer nachhaltigen Entwicklung entspricht. Gleichzeitig ist die unterirdische Gasifizierung eine relativ sichere Methode zum Abbau von Kohle. Sie ermöglicht den sicheren Abbau der Kohlevorkommen und hat einen positiven Einfluss darauf, die hohe Unfallrate in den chinesischen Kohleunternehmen zu verringern. Zudem weist sie erhebliche wirtschaftliche und soziale Vorteile auf. Nach acht Jahren an technischen Forschungen hat die Newao Gasification Coal Mining Co., Ltd. einen unterirdischen Gasifizierungsofen für die Flächengewinnung sowie ein mobiles Gasifizierungsverfahren entwickelt, bei denen eigene Urheberrechte bestehen. Es steuert hauptsächlich die Bewegung der Einblasrohre des Einblasgeräts mithilfe eines mobilen Lufteinblasungssystems, wodurch die Position sowie die Bewegung der Verbrennungszone im Kohleflöz reguliert werden können. Dadurch lässt sich ein sekundäres Verbrennen des Gases in der Arbeitsfläche effektiv verhindern, die Oxidations- und Reduktionszone bleiben relativ stabil, und eine stabile Ausdehnung der Gaserzeugungsprozesse in entgegengesetzter Richtung wird ermöglicht. Auf diese Weise werden die seit Langem bestehenden Probleme bei der Stabilisierung des unterirdischen Gaserzeugungsprozesses gelöst. Das erzeugte Synthesegas wird über Leitungsnetze in die Chemiefabriken transportiert, wo es weiter aufbereitet und verarbeitet wird, um Produkte wie Methanol und LNG herzustellen. Die Gassifizierungstechnologie für mobile Einheiten ist als neuartige Kohleabbau-Technologie besonders geeignet für den großflächigen und effizienten Abbau von schwach verändertem Steinkohle- und Braunkohlebergwerksgestein. Zudem eignet sie sich zum sauberen Abbau unkonventioneller Ressourcen wie Tiefenkohle oder hochschwefelhaltiger Kohle.