Opinia na temet wydobycie węgla kamiennego oraz jego zastosowanie i alternatyne do niego źródła energii

Węgiel kamienny to skały osadowe powstające w procesie uwęglania szczątków roślinnych (np. paproci, drzew i innych roślin) w okresie karbonu permu i kredy.. Oprócz ”czystego” węgla inne substancje t.j. krzemiany, siarczki, weglany, tlen, wodór, azot, siarkę oraz śladowe ilości niektórych pierwiastków (Ge, Ga, V, As). Węgiel kamienny zawiera około 90% węgla.

Zasoby węgla kamiennego określa się na około kilka bilionów ton, z których większość znajduje się na półkuli północnej. Najwięcej węgla kamiennego wydobywa się w Federacji Rosyjskiej, na Ukrainie, w USA, Kanadzie, Niemczech, Chinach, Wielkiej Brytanii, Indiach i Polsce. Mimo że liczba kilku bilionów ton może wydawać się ogromna, wcale tak nie jest. Szacuje się, że zapasy węgla starczą na jeszcze ok. 200 lat (chociaż każde źródło podaje inaczej.

Polska jest krajem bogatym w węgiel, jednak jest on u nas dość poważnie eksploatowany (część eksportujemy gł. do Europy zachodniej). Na terenie Polski znajduje się ok. 60 mld ton węgla (4% światowych zapasów) Znajdujemy się w światowej czołówce krajów wydobywających węgiel. Nasze złoża nie starczą niestety na długi okres czasu. Przewidywane skończenie się zapasów węgla kamiennego ma nastąpić za 30 40 lat. Do tego dochodzi fakt, iż na początku lat 90-tych przeprowadzono program restrukturyzacji kopalń węgla kamiennego, w wyniku którego zmniejszono ilość zasobów węgla, m.in. poprzez zmniejszenie maksymalnej granicy głębokości złóż.
Polski węgiel nie jest także najprostszy i najtańszy w wydobyciu. Zawiera on duże ilości siarki oraz znajduje się na relatywnie dużych głębokości (dla porównania w Australii 65 % wydobywanego węgla pochodzi z kopalni odkrywkowych).
Wyróżniamy trzy główne zagłębia węglowe w Polsce :Górnośląskie, Dolnośląskie oraz Lubelskie.

Podstawowe zastosowanie węgiel kamienny znajduje w przemyśle energetycznym. Głównym źródłem energii w Polsce są elektrownie i elektrociepłownie węglowe(ok. 75%). Dlatego tak ważne powinno być dla nas uregulowanie sytuacji polskiego górnictwa.
Poza tym wykorzystuje się w przemyśle chemicznym do produkcji kosmetyków i pestycydów. Zastosowanie znajduje także w przemyśle metalurgicznym (wsad do wielkich pieców), w przemyśle ciężkiej syntezy organicznej (surowiec do syntezy wielu związków organicznych ), w przemyśle koksowniczym szczątkowo w transporcie kolejowym.

Podstawa polskiej energetyki to elektrownie i elektrociepłownie. Elektrownie węglowe wykorzystują energię cieplną wytwarzającą się przy spalaniu paliwa i przetwarzają ją w energię kinetyczną ruchu obrotowego turbin, a następnie na energię elektryczną za pomocą generatorów. Podstawowe dwa elementy siłowni węglowej, to kocioł i turbozespół wraz z urządzeniami dodatkowymi.
Natomiast elektrociepłownie elektrownie parowe wytwarzające jednocześnie energię elektryczną oraz ciepło. Ciepło dostarczane jest odbiorcom jako para bądź gorąca woda. Do otrzymania odpowiedniej temperatury używany jest węgiel. Wyróżniamy dwa rodzaje elektrociepłowni (ze względu na rodzaj układu cieplnego):
· Elektrociepłownie przeciwprężne – para wylotowa trafia do wymiennika ciepła i jest wykorzystywana do pokrycia zapotrzebowania na ciepło (zaleta-wysoka sprawność ponad 80%; wadą jest fakt, iż łączy to ściśle wytwarzanie energii z zapotrzebowaniem na ciepło)
· Elektrociepłownie upustowo-kondensacyjne – określona część pary (w zależności od potrzeb) zostaje skierowana z turbiny do wymiennika ciepła. Niestety obniża to wydajność elektrociepłowni.


schemat budowy elektrowni węglowej

schemat budowy elektrociepłowni
Opłacalność tej metody zależy od kraju jaki rozpatrujemy. Jeżeli mamy do czynienia z tanim i łatwo dostępnym węglem, otrzymywanie energii z węgla jest korzystnym rozwiązaniem. Mimo iż zanieczyszcza się środowisko, profity są wystarczająco duże , by pokryć te straty. Niestety w Polsce węgiel jest relatywnie drogi (węgiel polski jest droższy od importowanego). Do tego dochodzi fakt iż sprawność części elektrowni oraz domowych instalacji elektrycznych jest nie do pozazdroszczenia.
Świat rozwinięty przemysłowo odstępuje od węgla kamiennego na rzecz źródeł energii alternatywnej:


Mimo, iż węgiel pozostaje dalej najpopularniejszym surowcem energetycznym, coraz częstszym zjawiskiem jest rezygnacja z niego na rzecz ropy naftowej, gazu ziemnego, energii jądrowej i alternatywnych źródeł energii. Wg prognoz wydobycie węgla kamiennego za około 50 lat będzie o kilkadziesiąt procent mniejsze do stanu dnia dzisiejszego. Dlatego mówi się, iż węgiel nie ma przyszłości pomimo, że jest go dużo więcej niż ropy naftowej czy gazu ziemnego.
W Polsce jednak odejście od starych metod będzie dość trudne. Rozwiązaniem mogłoby być powstanie wielu drobnych elektrowni, czerpiących energię ze źródeł alternatywnych. Jednak wg polskiego prawa nikt oprócz Polskich Sieci Energetycznych nie może sprzedawać energii. Tak więc jeżeli np. młynarz wykorzysta swój młyn w celu wyprodukowania energii, może ją zużyć jedynie w zakresie własnego gospodarstwa. Hamuje to rozwój konkurencyjnych dla wielkich elektrociepłowni małych elektrowni. Ich brak daje elektrowniom wolną rękę w ustalaniu cen, bo jeżeli się nie podoba, to możemy używać świeczek i prądnicy podłączonej do pedałów roweru.

Elektrownie i elektrociepłownie mają wpływ na każdy element przyrody wokół nas: glebę, powietrze i wodę.. Poprzez emisję dużych ilości CO2 do atmosfery, wzmacniają efekt cieplarniany. Podczas spalania węgla powstają popioły, pyły które zanieczyszczają tak powietrze, jak glebę i wodę oraz powodują choroby u ludzi znajdujących się na terenie ich rozprzestrzenienia.. Przy użytku węgla powstają także tlenki siarki, które łącząc się w atmosferze z wodą zmieniają się w kwas siarkowy → kwaśne deszcze.
Także samo wydobywanie węgla ma swoje odbicie w środowisku. Do wód powierzchniowych przedostają się silnie zasolone wody kopalniane. Wszystkie dodatkowe substancje wydobyte z węglem zostają odłożone na hałdy, z którym nikt nie umie sobie potem poradzić. Wydobyty węgiel zawiera sobie związki siarki i azotu, które są źródłem skażenia powietrza. Do tego zawsze istnieje możliwość zawalenia się części powierzchni ziemi na wskutek wydobycia materiałów pod nią.
Nie wszystkie produkty uboczne muszą zalegać bezczynnie w środowisku. Popiół lotny może zostać użyty :
· do produkcji betonów i betonów zbrojonych
· do produkcji niewielkich elementów betonowych
· jako dodatek do cementu.
Użyty do produkcji materiałów budowlanych poprawia ich właściwości fizyko – chemiczne, oraz obniża koszty ich produkcji.

Górnictwo stało się nie tylko problemem gospodarczym, ale również społecznym. Górnicy to nie garstka ludzi, ale cała rzesza niezadowolonych z obecnej sytuacji ludzi, bez prawdziwych perspektyw na przyszłe życie. Pomimo ”wysiłków” kolejnych ”rządów” w przeprowadzaniu coraz to nowych reform i restrukturyzacji nic się nie zmienia. Coraz to nowe kopalnie mają być zamknięte, coraz więcej ludzi ma zostać bez pracy. Wszelkie wysiłki sił rządzących przynoszą tylko uwagę mediów zwróconą na nich.
Problemem pozostaje także fakt: co zrobić z byłymi górnikami? Co mają robić po zamknięciu kopalni, która była całym ich życiem? Na rozwiązanie tych kwestii jeszcze musimy poczekać, do momentu, gdy w rządzie zasiądzie ktoś, kto będzie myślał o ludziach, a nie o pieniądzach. Ale czy sytuacja, gdy wszyscy podatnicy płacą na ich utrzymanie???

Pomimo, iż w naszym kraju rozwój energii ze źródeł alternatywnych jest nikły, nie oznacza to, iż nie mamy jego perspektyw. Możemy wybierać między różnymi źródłami energii:
· energię wiatrów: ok. 30% terenów Polski ma względnie korzystne warunki do budowy elektrowni wiatrowych (wiatr pow. 4 m/s): okolice górskie, pobrzeże Bałtyku, pas centralny. Jej zaletę jest całkowita odnawialność. Wadą wysoki poziom hałasu siłowni, możliwość zakłóceń fal ultrakrótkich, duża zmienność wiatru.
· energię biogazu: jest dobrym sposobem zagospodarowania odpadów pochodzenia rolniczego. Niestety potencjalna ilość energii, otrzymana tą drogą jest stosunkowo niska i nie liczy się w krajowym bilansie energetycznym.
· energię biomasy: w Polsce powstaje rocznie ok. 30 mln. ton niewykorzystanej biomasy (słoma, drewno odpadowe, osady ścieków). Jest to ilość znacząca, a technologia potrzebna do uzyskania energii jest powszechnie znana. Problemem jest rozproszenie źródeł pozyskiwania biomasy, różnorodność jej postaci, różnorodność wytwórców i odbiorców biomasy i energii. Jednak są też argumenty przemawiające za biomasą: nadprodukcja żywności, bezrobocie na wsi, konieczność ograniczenia emisji dwutlenku węgla, ożywienie ekonomiczne lokalnych społeczności wiejskich.
· energię geotermalną: polega na wykorzystaniu ciepła przenoszonego przez gorące wody w przepuszczalnej warstwie skorupy ziemskiej. Dogodne warunki do rozwoju tej części przemysłu energetycznego istnieją w rejonie Niżu Polskiego, zapadliska podkarpackiego, Karpa Polskich, w rejonie podhalańskim. W Polsce przykładami zastosowania energii geotermalnej mogą być: Zakład Geotermalny Bańska – Biały Dunajec oraz instalacje ciepłownicze do ogrzewania Pyrzyc.
Pomimo pozornej ekologiczności, metoda ta ma także swoje wady: Powierzchnia ziemi zostaje uprzemysłowiona przez wiertnice, otwory wiertnicze, rurociągi; grunt zaczyna osiadać, a do atmosfery przedostają się substancję chemiczne (np. radon).
· Energię wiatrów: nasze zasoby w postaci energii wodnej nie są zbyt duże, jednak i te wykorzystujemy zaledwie w 12%. Mamy około 6000 miejsc, gdzie moglibyśmy postawić turbiny wodne. Na razie działa na terenie Polski 119 elektrowni wodnych oraz 200 siłowni (moc poniżej 5 MW). Takie pozyskiwanie energii ma swoje dobre i złe strony. Z jednej strony wpływa na stabilizację stosunków wodnych, chroni przed powodziami, służy rolnictwu i leśnictwu. Zarazem jednak podnosi zwierciadła wód gruntowych, w wyniku czego konieczne jest odwadnianie. Nie można też wykluczyć awarii zapór wodnych – szczególnie w okresie roztopów.
· energia promieniowania słonecznego: dzielimy ją na trzy rodzaje:
- konwercja fototermiczna – energia promieniowania słonecznego zostaje przetworzona na ciepło,
- konwersja fotowoltaiczną – przetwarzanie EPS na energię elektryczną,
- konwersję fotochemiczną – przetwarzanie EPS na energię związaną z procesami chemicznymi.
Jest to energia całkowicie nieszkodliwa dla środowiska. Jednak w porównaniu z energią otrzymaną ze źródeł konwencjonalnych jest bardzo rozproszona. Największe zastosowanie może znaleźć na terenach rolniczych (suszarnictwo).
· energię atomową: jest ona ekonomicznym rozwiązaniem, lecz po katastrofie w Czarnobylu część społeczeństwa boi się, że może się to powtórzyć (przykład niedoszłej elektrowni atomowej w Żarnowców – dzisiaj elektrownia szczytowo-pompowa). Nie zmienia to faktu, iż energia atomowa jest czysta i tania. Jednak zawsze istnieje ryzyko awarii.
Polska ma szerokie pole do manewru między różnymi rodzajami energii. Nie musimy się w końcu decydować na jeden, ale możemy rozwinąć kilka kierunków energetycznych na raz.


Sytuacja na rynku energetycznym jest średnio zadowalająca. Nielogiczne prawo skupu energii przez PSE, duży udział węgla kamiennego wśród surowców energetycznych. Oczywistym jest fakt, iż powinniśmy przestawić naszą gospodarkę na energię alternatywną, która nie uzależniałaby nas od wydobycia węgla, mogłaby okazać się tańsza oraz poprawiłaby sytuację naszego środowiska naturalnego. Problem tkwi w pieniądzach na rozwój tych źródeł. Pozostaje także problem górników. Jeżeli zmniejszymy zapotrzebowanie na węgiel, będziemy musieli poradzić sobie z nadmiarem wydobywanego węgla. Nie jest wyjściem z problemu zamykanie kopalni i zwalnianie ludzi. Może dałoby się utworzyć więcej firm, pomagających przekwalifikować się byłym górnikom (parę już istnieje). Wtedy moglibyśmy próbować zmienić obraz polskiej energetyki na bardziej ekologiczną, opłacalną i niezależną. W końcu świat zachodni już wprowadza to w życie.