В настоящее время в связи с трудностями в обеспечении Украины нефтью и газом проявляется интерес к использованию нетрадиционных источников энергии — ветра, солнца, биогаза. Однако коренным образом решить проблему энергетического обеспечения страны можно путем газификации угля.
Украина обладает достаточными запасами угля на долгосрочную перспективу, в том числе бурого. Специалисты считают, что суммарные запасы бурого угля и сланцев составляют порядка 8 млрд. тонн, достоверные запасы бурого угля — 2 млрд. тонн, из которых более 1 млрд. тонн можно добывать безопасным и дешевым открытым способом. Основные месторождения бурых углей сосредоточены в Кировоградской, Днепропетровской и Харьковской областях.
Сложившаяся практика использования бурого угля в Украине нерациональна, так как предусматривает прямое сжигание его на тепловых электростанциях, что ухудшает экологию, связано с выбросами в атмосферу пыли, диоксида углерода и серы.
В мировой практике бурые угли перерабатывают по новым эффективным технологиям с получением горючих газов, жидкого топлива, удобрений и других продуктов для различных отраслей промышленности и сельского хозяйства.
Наиболее полно сырьевой ресурс угля может быть использован при комплексной переработке. При этом в углехимической промышленности получают более 170 наименований химических продуктов. Важным звеном в комплексной переработке угля является газификация.
Газификация угля широко применялась в промышленности вплоть до 50-х годов прошлого столетия. Только в СССР эксплуатировалось свыше 350 газогенераторных станций, на которых было установлено около 2500 газогенераторов, работающих на разных видах твердого топлива. Затем газификация утратила свое значение вследствие бурного развития нефтяной и газовой промышленности и в настоящее время оказалась малопригодной в связи с низкой эффективностью и неэкономичностью. Существующие старые технологии газификации не удовлетворяют современным требованиям и не являются перспективными для широкого внедрения.
Интерес к газификации угля периодически возрастает в связи с экономическими кризисами. Европейский Союз принял решение о строительстве 12 испытательных заводов, на которых будут тестировать новые углеперерабатывающие технологии («Зеркало недели», №15 от 21 апреля 2007 г.).
Выбор направления комплексной переработки бурых углей в Украине предложен рядом научно-исследовательских институтов. Наиболее перспективной является технология их комплексной переработки, разработанная Донецким государственным техническим университетом с использованием процессов полукоксования, переработки смолы, производства адсорбентов и газификации полукокса.
АО «Научно-технологический институт транскрипции, трансляции и репликации» улучшена схема комплексной переработки бурых углей путем изменения маршрутной технологии движения полукоксового газа и применения перспективных процессов газификации угля.
Перспективными процессами газификации бурого угля являются технологии слоевой, поточной газификации с использованием низкотемпературной плазмы, которые запатентованы в Украине. Газификация угля с использованием плазменных технологий позволяет увеличить производительность реактора (газогенератора), регулировать температуру процесса и тем самым регулировать состав синтез-газа, который можно использовать для нужд промышленности в качестве энергетического газа для выработки электроэнергии и технологических газов, перерабатываемых как химическое сырье.
При газификации угля с использованием плазменных технологий в синтез-газе содержание диоксида углерода значительно ниже, а горючей составляющей — выше, чем в обычных процессах газификации, что благоприятно сказывается на окружающей среде и важно для выполнения требований Киотского протокола.
Высокая селективность газификации с использованием плазменных технологий определяет возможность переработки различных видов сырья, в том числе бурого угля. В Японии, например, используется газификация с применением плазменных технологий для переработки бытовых и промышленных отходов, что обеспечивает производство синтез-газа для отопления городов, создания строительных материалов, получения металлов. И при этом это практически безотходная технология.
Для крупномасштабного промышленного производства целесообразно использовать газификацию в потоке пылевидного буроугольного топлива с применением низкотемпературной плазмы. Это обеспечивает получение синтез-газа, материалов для строительной индустрии, а также железа, по составу близкого к литейному чугуну и предназначенного для чугунолитейного производства.
Заслуживает внимания опыт ЮАР. Когда мировое сообщество объявило эмбарго на поставку в эту страну нефти и нефтепродуктов, там решили проблему энергообеспечения путем газификации угля, получив энергетический газ, моторное топливо, и тем самым уберегли экономику от коллапса.
Украина, располагая значительным научным, производственным потенциалом и привлекая иностранных специалистов и инвесторов, имеет реальную возможность решить топливно-энергетическую проблему путем газификации бурого угля, что позволит вывести страну из разряда энергодефицитных.