Khí than

[Robot]

Khí than - nguồn năng lượng nhiều hứa hẹn


Mạo Khê là một trong những mỏ than hầm lò có nồng độ khí methane cao nhất Việt Nam.

Các chuyên gia năng lượng quốc tế dự báo, trong tương lai gần, khí than sẽ trở thành nguồn năng lượng quan trọng và hấp dẫn ở nhiều quốc gia. Và ở Việt Nam, bước đầu đã có những đề tài khoa học nghiên cứu sử dụng khí than, đặt nền móng khai thác nguồn năng lượng này.

Khí than có nguồn gốc từ than đá, là khí đốt tự nhiên được tạo thành trong quá trình hoạt động của vi sinh biến đổi than bùn thành than đá dưới tác động của nhiệt và áp suất. Một phần lượng khí này thoát vào không khí, phần còn lại tích tụ trong các lỗ rỗng của than, đất đá ở xung quanh vỉa than và hấp thụ trong than. Thành phần chủ yếu trong khí than là khí methane (CH4), thường chiếm khoảng 94-95%, phần còn lại gồm etan, pripan, butan, pentan, nitơ, dioxitcarbon, một ít sulfur (hoặc không). Vì thế, khí than khi khai thác đã đủ sạch để có thể đưa vào ống dẫn, cung cấp trực tiếp cho các hộ tiêu thụ.

Methane là loại khí không độc nhưng rất dễ cháy trong không khí và nguy hiểm nhất là có thể nổ. Tuy nhiên, methane chỉ nổ khi nồng độ của nó trong không khí đạt từ 5-6% đến 14-16% và gặp lửa. Đặc biệt nổ mạnh nhất khi nồng độ này đạt 9,5%. Còn khi lượng methane đã lớn hơn 16%, thì hỗn hợp khí chứa mêtan không nổ mà chỉ duy trì sự cháy trong điều kiện có lửa và ôxy.

Từ những năm 1980 về trước, các nhà khoa học và doanh nghiệp khai thác than vẫn cho rằng khí than là nguồn khí mỏ có hại, gây nhiều tai nạn cháy nổ trong khai thác than hầm lò. Công việc nghiên cứu khí than ở giai đoạn này, chỉ nhằm đáp ứng nhu cầu bảo vệ an toàn cho người và hầm mỏ.

Đến nay quan niệm này vẫn còn đang khá phổ biến ở nhiều nước, mặc dù sau năm 1980, Viện nghiên cứu khí đốt Mỹ đã nghiên cứu thành công khí than như một đối tượng năng lượng và theo đó đã tiến hành khai thác công nghiệp. Đến năm 2000, khi thị trường khí đốt của Mỹ tiêu thụ khoảng 653 tỷ m3 và tăng lên 15% trong năm 2002 thì trong đó phần đóng góp của khí than đã là 7%.

Trên thế giới, các tầng chứa khí than đã được phát hiện ở khắp nơi. Tập trung nhiều nhất là ở các nước có trữ lượng than lớn như Canada, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Australia, Anh, Đức, Nga, Ukraina, Nam Phi, Indonesia... Sau Mỹ, việc khai thác và sử dụng khí than hiện cũng đã trở nên phổ biến ở nhiều nước. Tại Trung Quốc, nước có trữ lượng than rất lớn (khoảng 4.000 tỷ tấn), được đánh giá là có nguồn khí than khổng lồ, đã được chính phủ hết sức quan tâm đầu tư nghiên cứu và thành lập Tổng công ty khí than để thống nhất quản lý nguồn tài nguyên này từ 10 năm nay.

[Robot]

Ở Australia, việc khai thác khí than đang được thực hiện tới những vỉa than sâu 100 mét. Hằng năm thu hàng trăm triệu mét khối khí, sử dụng làm nhiên liệu cho sản xuất điện và các nhu cầu sinh hoạt ở các mỏ. Tại Đức, ba tập đoàn năng lượng lớn của nước này vừa thành lập một công ty liên doanh có tên Minegas GmbH với mục đích khai thác khí methane tại các mỏ than đã ngừng khai thác để sản xuất điện và nhiệt sưởi. Liên doanh này cũng đã lên kế hoạch xây dựng những nhà máy điện chạy bằng khí than có tổng công suất 50 MW.

Trong khu vực ASEAN, Indonesia từ 5 năm nay cũng đã nghiên cứu khí than trên quy mô quốc gia. Kết quả nghiên cứu cho biết, quốc đảo này đang sở hữu một lượng khí than rất lớn. Chỉ tính riêng tiềm năng ở 11 bồn trũng chứa than được nghiên cứu, đã có trữ lượng tương đương với 2/3 nguồn tài nguyên khí than của nước Mỹ.

Các chuyên gia năng lương quốc tế dự báo, trong tương lai gần, khí than sẽ trở thành một nguồn năng lượng quan trọng và hấp dẫn ở nhiều quốc gia. Bởi ưu điểm của nó, một loại nhiên liệu thân thiện với môi trường hơn so với dầu mỏ và than đá. Việc khai thác khí than không làm tổn hại đến trữ lượng than đá mà còn loại trừ được mối nguy cơ gây cháy nổ nguy hiểm đối với các mỏ than. Giảm thiểu khả năng gây hiệu ứng nhà kính...

Hiện nay, theo như các tài liệu đã công bố, Việt Nam có trữ lượng than antrxít (vùng Quảng Ninh) vào khoảng 5 tỷ tấn. Hàm lượng khí than ở các mỏ than này là khá cao, từ 4 đến 10 m3 /tấn than. Tại vùng đồng bằng sông Hồng, đặc biệt là miền võng Hà Nội, trong quá trình thăm dò dầu khí đã phát hiện ở tất cả các bồn trầm tích đều gặp các lớp than (mà chủ yếu là than nâu), phân bổ tới độ sâu hơn 2.500 mét. Ước tính có trữ lượng khoảng hơn 200 tỷ tấn.

Số liệu về khí than ở miền võng Hà Nội còn ít, nhưng cũng đã cho chúng ta những thông tin lý thú. Chẳng hạn, tại giếng khoan số 1 (Tiên Hưng) cho thấy có 4 vỉa than (từ độ sâu 1.460 mét đến 1.530 mét) tất cả đều có dị thường khí, trong đó có vỉa đạt tới 6-8% và 8 vỉa (từ độ sâu 1.580 mét đến 1.640 mét) dị thường khí đạt tới 11%. Tại giếng khoan 102-CQ-IX (cách thành phố Hải Phòng 15 km về phía đông nam) đã gặp 45 vỉa than (có vỉa dày tới 11 mét).

Các nhà nghiên cứu tiến hành phân tích lượng khí hấp thụ trong than, cho thấy trong đới diagenez có giá trị trung bình là 12 m3 khí/tấn than và trong đới katagener là 16 m3 khí/tấn than.

PGS. Trần Ngọc Toản (nguyên viện trưởng Viện dầu khí Việt Nam) nhận xét: Với những thông tin dù còn ít ỏi, đã có thể cho phép chúng ta tin tưởng rằng than Việt Nam cũng có thuộc tính chứa khí than, ít nhất thì cũng ngang bằng với than ở các bồn trầm tích Nam Trung Quốc và Indonesia. Nếu cho rằng hàm lượng khí trong than ở miền võng Hà Nội chỉ đạt mức 3 m3/tấn than, thì riêng khu vực Khoái Châu đã có trữ lượng đến 30 tỷ m3 (trong khi mỏ khí Lan Tây-Lan Đỏ được phát hiện là lớn nhất hiện nay, trữ lượng ước cũng chỉ có khoảng 60 tỷ m3).

Ở Việt Nam, từ năm 2000, Bộ Công nghiệp đã giao cho Viện Khoa học công nghệ mỏ thực hiện đề tài "Nghiên cứu công nghệ thu hồi và sử dụng khí methane từ các vỉa than vào mục đích kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường".

Có thể nói, đó là bước đặt nền móng hứa hẹn hướng tới khai thác và sử dụng khí mỏ như một nguồn năng lượng, sẽ đến trong tương lai.

(Theo Quân Đội Nhân Dân)