Węgiel na łasce ekologii

Jeżeli rozważamy rolę węgla w ekologicznym, czyli przyjaznym dla środowiska przyrodniczego świecie, to musimy koniecznie i przede wszystkim uwzględnić negatywny wpływ dwutlenku tego pierwiastka (CO2), powstającego w czasie spalania węgla. Jest on tzw.„gazem cieplarnianym”, czyli przyczyniającym się do podwyższania temperatury Ziemi.

Dwutlenek węgla silnie pochłania widmo podczerwone, czyli cieplne, mieszczące się w trzech pasmach fal. Jeden z zakresów pochłaniania wypada w pobliżu maksimum promieniowania cieplnego naszej planety, na długości fal, w których para wodna słabo je pochłania, dlatego jest on gazem bardzo ważnym. Dwutlenek jest masowo pochłaniany w procesie fotosyntezy przez rośliny i stąd niezbędnym do rozwoju świata organicznego. Biochemicy szczegółowo poznali mechanizm tego procesu. Na szczęście rośliny na masową skalę powodują asymilację, dlatego tak ważna jest troska o tereny zielone.

Rozważając niekorzystną rolę węgla (a właściwie jego wydobywania i spalania), należy rozważyć: 1.wpływ budowy kopalń węgla w różnych postaciach na środowisko.2.proces spalania pierwiastka, przynoszący bardzo duży efekt energetyczny. Spalamy węgiel kamienny, brunatny, znacznie rzadziej torf, często węgiel zawarty w drewnie, węglowodory ropy naftowej i produktów jej rafinacji. Można spalać węgiel (właściwie zawierające jego atomy, związki tego pierwiastka) uzyskany ze źródeł odnawialnych. Uprawia się rośliny lub zwierzęta i w czasie niektórych procesów życiowych (np. fermentacja) przetwarza uzyskiwane substancje. W ten sposób powstają biopaliwa lub biogaz, czyli związki chemiczne węgla.
 

1. Niekorzystny wpływ na środowisko terenów górniczych spowodowane jest działającymi tam kopalniami węgła, wieżami wiertniczymi dla pozyskiwania ropy naftowej i gazu. Na skutek wydobycia znacznie obniża się poziom wód gruntowych, powstają tzw. leje depresyjne, skutkiem samego wydobycia są zapadliska kopalniane, osiadanie gruntu i związane z tym pękanie ścian budynków, niszczenie dróg oraz linii kolejowych, ponadto występuje skażenie rzek zrzutami wód kopalnianych. W przypadku kopalń odkrywkowych, również tworzą się leje depresyjne, które są przyczyną zaniku wód gruntowych w strefie przykopalnianej.

Samo wydobycie surowców przez kopalnie powoduje powstawanie hałd, które zajmują duże obszary nienadające się do życia zarówno dla flory jak i fauny. W okolicy kopalni całkowicie niszczone jest środowisko naturalne, głównie przez zasypywanie obszarów leśnych i nieużytków na rzecz składowisk odpadów, która ciągle wzrasta, czy też postępujące zniszczenie życia biologicznego na terenie wyrobisk kopalni odkrywkowych. Środowisko naturalne niszczone jest zanim powstanie kopalnia, bo zanim się kopalnie zbuduje, należy wcześniej przygotować teren. Nieuniknionym skutkiem wydobycia gazu (także tzw. łupkowego) i ropy jest zajęcie dużej powierzchni gruntów pod wiertnie, miejsca do parkowania i manewrów pojazdów ciężarowych, sprzęt, infrastrukturę przetwarzania gazu i infrastrukturę transportową oraz drogi dojazdowe. Największe możliwe konsekwencje to emisja zanieczyszczeń do powietrza, zanieczyszczenie wód gruntowych z powodu niekontrolowanych przepływów gazu lub płynów spowodowanych wytryskami lub wyciekami, przeciekanie płynu szczelinującego i niekontrolowane odprowadzanie zużytej wody.

Płyn szczelinujący zawiera niebezpieczne substancje, a płyny po odwiertowe dodatkowo zawierają metale ciężkie i materiały promieniotwórcze ze złóż. Ponadto w pobliżu odwiertów gazowych odnotowuje się zanieczyszczenie wód gruntowych metanem, co w skrajnych przypadkach powoduje eksplozję budynków mieszkalnych, oraz chlorkiem potasu; powoduje to zasolenie wody pitnej. Skutki mnożą się w miarę rozwoju eksploatacji formacji łupkowych, gdyż dochodzi do dużego zagęszczenia odwiertów, do sześciu wiertni na km². Skutki wydobycia gazu łupkowego w odniesieniu do jego wartości energetycznej są niewielkie, w porównaniu do emisji powstających podczas transportu gazu konwencjonalnego na duże odległości.
 

2. Spalanie węgla przynosi zwykle (różnie, w zależności od stanu skupienia, w jakim się on znajduje) następujące ilości energii : C + O₂ CO₂ → 393,42 kJ/mol. Przyczyną znacznego zanieczyszczenia atmosfery podczas spalania węgli często jest sama zła jakość węgli kopalnych, czy jakości złoża ropy lub gazu( np. zanieczyszczenie źródeł). Jakość wydostających się podczas spalania gazów zależy w największym stopniu nie od kraju pochodzenia, sortymentu czy składu chemicznego danego węgla, ale również od sposobu jego spalania. Każdy węgiel lub ropę czy gaz można spalić tak, by nie wypuszczać kominem niespalonego paliwa, co objawi się brakiem dymu, ale wymaga to dostosowania procesu spalania pod cechy danego źródła węgla. Np. Jeśli spalamy prawidłowo (czyli w większości kotłów spalania węgla – ładując paliwo od góry), kostkę, orzech, groszek i miał węglowy (oczywiście przy zachowaniu odpowiednich dla każdego asortymentu węgla i typu ustawień kotła). Jedyna różnica może dotyczyć zawartości siarki w spalinach i lotnych pyłów. Typ węgla „31” dymi najmniej, bo mało w nim lotnych węglowodorów i jest przy tym najmniej kaloryczny. Im bliżej typu„| 32” i „33”, tym większa jego kaloryczność, więcej zawiera węglowodorów i palenie takim węglem skutkuje dymieniem niczym przy spalaniu plastików bądź opon. Również grubość ziaren węgla ma znaczenie. Najmniej dymić będzie kostka, a czym węgiel drobniejszy, tym potencjalnie dymu powstanie więcej. Węgiel bowiem spala się powierzchniowo – im większa powierzchnia płonącego, tym więcej dymu. Powierzchnia palącego się węgla jest tym większa, im drobniejsze są jego ziarna.

Przyczyną niewłaściwego spalania węgla są również często złe piece i inne urządzenia ,w których zachodzi ten proces. Powinno się brać pod uwagę stosowne ich certyfikaty. Dokumenty te wystawiają akredytowane laboratoria, stwierdzając w nich, że badanie urządzenie zostało przetestowane z użyciem planowanego do stosowania paliwa (w trakcie pracy z paliwem o nominalnej normie). Często w handlu spotyka się urządzenia do spalania, noszące naklejki z napisami np. “ekologiczny kocioł węglowy”, co wcale nie musi odpowiadać prawdzie, a przyczynia się do jedynie dobrej sprzedaży.

Z pewnością dobrze byłoby, aby zastępować dotychczasowe – oparte na spalaniu węgla – sposoby pozyskiwania energii na sposoby prawdziwie ekologiczne „bez węglowe”, np. solarne, wiatrowe, stosujące energię ciepła planety (geotermalne),spalanie czystego wodoru, czy na przemianach termojądrowych. Byłoby właściwe z powodu unikania wytwarzania dwutlenku węgla, ale powodu rozmaitych uwarunkowań jest to chyba do natychmiastowego uzyskania niemożliwe. Trzeba by najpierw zmienić struktury zatrudnienia – zlikwidować sektor wydobywczy, a wytworzyć nowy, zajmujący się szeroko pojętą energią odnawialną. Spróbujmy zatem stosować, póki jest to jeszcze ekonomicznie uzasadnione, spalanie węgla oraz jego związków. Tzw. „zielona energia”, oparta na spalaniu węgla ze związków organicznych wprawdzie nie uszczupla zasobów nieodnawialnych, ale nadal produkuje dwutlenek węgla, zwiększający nagrzewanie naszej planety. Może istotnie, zasoby węgla są wydobywane coraz rzadziej nie tylko z powodu ich zmniejszania się, ale uświadamiania społeczeństw? Zmiany w sferze świadomości ludzkiej są chyba najpowolniejsze. Postawy „ekologiczne” dość często obserwowaliśmy podczas wydarzeń ostatniej warszawskiej konferencji klimatycznej. Czyżby coraz bardziej „węgiel pozostawał na łasce ekologii” ?

Ecoportal.com.pl,  Jerzy Wysokiński