Công nghệ khí hóa than: Thêm sự lựa chọn về nguồn năng lượng

Hiện nay, than là nguồn năng lượng chính trên toàn cầu, cung cấp 1/4 tổng năng lượng sơ cấp. Hơn 40% sản lượng điện thế giới được sản xuất từ than. Để khai thác tối ưu nguồn năng lượng này, một số quốc gia đã tìm ra những phương thức đột phá để chuyển hóa than sang dạng năng lượng khí đốt.

Khí hóa nguồn than

Đây là quá trình sản xuất khí tổng hợp từ than đá, nước, không khí và ôxy dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao. Khí tổng hợp có thể được sử dụng để sản xuất điện, nhiệt, khí hóa lỏng…

Phương thức này đã xuất hiện hàng thập kỷ. Tuy nhiên, trong bối cảnh giá khí đốt tăng trong thời gian gần đây, công nghệ này ngày càng phát huy hiệu quả về tính kinh tế.

Trung Quốc đang nỗ lực ứng dụng công nghệ khí hóa nguồn than để đáp ứng nhu cầu tăng vọt về năng lượng, đồng thời hướng tới giảm sự phụ thuộc vào việc nhập khẩu khí đốt hoá lỏng. Năm 2014, Trung Quốc đã thông qua kế hoạch xây dựng 40 nhà máy khí hóa than.

Cơ quan Năng lượng Quốc gia Trung Quốc (NEA) đã đặt ra kế hoạch sản xuất 50 tỷ mét khối khí đốt từ than đá vào năm 2020, đủ để đáp ứng hơn 10% tổng nhu cầu khí đốt của Trung Quốc. Đồng thời, việc ứng dụng phương thức này đã cho phép Trung Quốc khai thác các mỏ than lớn, nằm cách trung tâm công nghiệp hàng ngàn cây số. Việc vận chuyển khí đến khu công nghiệp rẻ hơn rất nhiều so với vận chuyển năng lượng dạng rắn như than.

Mặc dù công nghệ này cho phép khai thác than hiệu quả hơn, nhưng nó vẫn có hạn chế nhất định, do quá trình khí hóa nguồn than thải ra nhiều khí CO₂ hơn phương pháp khai thác than truyền thông. Theo Theo ông Laszlo Varro, người đứng đầu Thị trường khí đốt, than và điện tại Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), việc khí hóa nguồn than rất hấp dẫn từ góc độ an ninh kinh tế và năng lượng. Tuy nhiên, công nghệ này không thật sự hấp dẫn từ điểm nhìn về biến đổi khí hậu.

Phương pháp thu khí mê-tan trong tầng than đá

Một phương pháp, đặc biệt phổ biến ở Úc, là thu khí mê-tan trong tầng than đá, một quá trình cho phép tiếp cận mỏ than nằm rất sâu trong lòng đất để khai thác. Nước được hút ra khỏi các vỉa than và khí mê-tan gắn liền với bề mặt của than được giải phóng, người ta sẽ thu lượng khí này.

Khí mê-tan trong tầng than đá đã "làm thay đổi động lực của ngành công nghiệp khí ở Úc", ông Phil Hirschhorn, Tập đoàn Tư vấn Boston ở Sydney (Úc) nhận định.

Theo ông Phil Hirschhorn, tại Úc, có 200 nghìn tỷ feet khối tài nguyên khí mê-tan trong tầng than đá. Úc đang tiến hành xây dựng các nhà máy khai thác và dự kiến sẽ xuất khẩu 25 triệu tấn khí mỗi năm - tương đương với 10% toàn bộ thị trường khí hóa lỏng (LNG) toàn cầu.

Rất ít khí CO₂ được phát ra trong quá trình này. Tuy nhiên, việc thu khí  khí mê-tan trong tầng than đá lại làm người ta lo ngại về ô nhiễm nguồn nước, đất lún…

Hiện, Trung Quốc, Indonesia và Mozambique đang tìm kiếm khí mê-tan trong tầng than đá, trong khi Mỹ và Canada là những quốc gia có trữ lượng dồi dào nguồn tài nguyên này.

• 15/12/2014 02:49
• M.Hạnh (tổng hợp)
• 9401