Gigawattórák ígérete

Hajdanán a szénbányák voltak az ipari forradalom hajtómotorjai Európá­ban. Manapság a klímavédelem jegyében a mélyművelésű bányák döntő­ többségét bezárták, ám az elhagyott tárnák egy része átalakult megújuló, geotermikus energiaforrássá.

The former Snibston Colliery in Coalville, U.K., on Monday, Dec 14, 2020. U.K. unemployment surged in the three months through October, exposing the brutal impact of the coronavirus on the economy. Photographer: Darren Staples/Bloomberg via Getty Images Fotó: Bloomberg

Az Egyesült Királyság lakóházainak negyede régóta elhagyott, vízzel elárasztott szénbányák felett épült. Évszázadokkal ezelőtt ezek a bányák táplálták a brit ipari forradalom motorját. Ugyanakkor ez a füstöt, koszt és szén-dioxidot bőven termelő iparág édeskeveset törődött a környezeti ártalmakkal, s ez a nemtörődömség vezetett a fosszilis energiaforrások eluralkodásához, valamint ahhoz, hogy a világ mára klímakatasztrófa szélére került. A felismerést a XX. század második felében tett követte, sorra zárták be a szénbányákat különböző okok miatt.

A folyamatot mostanában, főleg a politikai „zöld hullám” nyomására inkább jellemzi kapkodás, mint józan tervszerűség: néhány ország kivételével – sokszor pánikszerűen – bezárták az utolsó mélyművelésű bányákat is. Ezek száma Európában becslések szerint több ezerre tehető. Igaz, gazdaságtalanná vált a szén kitermelése a fenntartási, fejlesztési források elapadása, a világszerte szigorodó technológiai előírások miatt. A bezárt bányákat a természet lassan visszavette, az elhagyott tárnákat elöntötte a víz. Mégpedig geo­lógiai folyamatok által fűtött meleg víz. S mivel a „klasszikus” termálvíz hasznosításának már évszázados hagyományai vannak, semmi akadálya nem volt, hogy a föld alatti bányák mesterséges tározóiból is hőt nyerjenek alternatív fűtőenergia-forrásként. (Hivatalos magyarországi meghatározás szerint a geotermikus energia a Föld belsejében keletkező, a földi hőáramban meghatározott szintig feljutó és ott a kőzetekben, illetve a pórusvízben tárolódó hőenergia-mennyiség.)

Szénbánya a közép-angliai Coalville-ben. Kihasználatlan források? Fotó: Getty Images

A bányavíz energetikai hasznosításában hatalmas potenciál rejtőzik, tekintve, hogy az Egyesült Királyságban a lakóházak negyede alatt szénmezők, így szénbányák is húzódnak, a tíz legnagyobb város közül pedig kilenc alatt folyt régebben bányászati tevékenység – emlékeztet a BBC brit közszolgálati televízió online híroldala. Brit geológusok szerint ezek a mezők főként Walesben, Észak-Angliában, Közép-Skóciában és a Skót-alföld alatt találhatók. A régi tárnákat, aknákat mára mintegy kétmilliárd köbméter átlag 15 Celsius-fokos meleg víz árasztotta el – ez a szigetország legnagyobb, még kihasználatlan tisztaenergia-forrása, 2,2 millió gigawattóra hőenergia-potenciállal. Az illetékes brit hatóság máris hetven projekt megvalósítási tanulmányán dolgozik.

A brit szénipari hatóság egyik legambiciózusabb programja egy régi szénbánya vizének a hasznosítása Durham megyében. Itt már évek óta évi több millió liter bányavizet szivattyúznak ki ökológiai okok miatt, s a mérgező ásványi anyagokat is tartalmazó folyadékot tisztítás után visszaeresztették eredeti helyére. Most közbeiktattak még egy folyamatot: a meleg vizet fűtésre használják, majd a lehűlt vizet visszaeresztik a bányarendszerbe, ahol ismét felmelegszik. A 15, de még a néhol kinyerhető húsz fok sem elég magas azonban, távfűtésre alkalmas hőmérsékletre a hőszivattyú fűti fel. A hőcserélő fordított irányba is működik, így a víz a nyári hőségben hűtésre is alkalmazható. Persze az ilyen rendszerek működtetéséhez külső energiára is szükség van, ám a teljes geotermikus hőfeldolgozás károsanyag-kibocsátása állítólag még így is negyede annak, mint ha a teljes folyamat fosszilis energiahordozókat használna fel. Az ára pedig tíz százalékkal alacsonyabb a gázfűtésénél. Nagy-Britannia elkötelezte magát amellett, hogy 2050-re nettó zéróra csökkenti az üvegházhatású gázok kibocsátását, s ezt leginkább az ország fűtési igényeinek optimalizálásával akarja elérni. A fűtés jelenleg az Egyesült Királyság teljes energiafelhasználásának mintegy a felét teszi ki.

A sikeres bányavíz-hasznosítási projektek csúcsa azonban a délkelet-hollandiai Heerlenben található. Itt volt a hollandiai szénbányászat központja, mielőtt fél évszázaddal ezelőtt megkezdődtek a bezárások. Egészen 2008-ig kellett várni, amíg a geotermia szakmérnökei életet nem leheltek a bányákba, s kidolgozták a környező lakóházak és üzleti-ipari létesítmények hűtésének, illetve alacsony hatásfokú fűtésének módszerét. Jelenleg az üzemeltetésért felelős Mijnwater BV ötszáz lakóházat és kereskedelmi létesítményt fog egybe távfűtési hálózatával a településen összesen 250 ezer négyzetméteren, s a hőből még a környező falvakba is jut. A hőszivattyúk működtetéséhez a jövőben nap- és szélenergiát fognak használni, s így kétharmaddal sikerül majd csökkenteni a károsanyag-kibocsátást. A projekt 2015-ben elnyerte a legrangosabb nemzetközi szakmai elismerést.

Sokkal korábban, 1989-ben kezdte meg egy papíripari vállalkozás a bányavíz geotermikus hasznosítását a kanadai Új-Skócia tartománybeli Springhillben. A világ legmélyebben (4700 méter) művelt szénbányarendszerét az 1970-es években zárták be. Azóta több tucat helyi vállalkozás csatlakozott saját kisebb geotermikus létesítményével a száz százalékban megújuló energiával üzemelő fűtő-hűtő hálózathoz. Spanyolországnak is van mivel büszkélkednie az északi Asztúriában. Az egyben autonóm közösségnek is számító tengerparti tartományban 2018-ban zárták be az utolsó szénbányát. María Belarmina Díaz Aguado, a tartomány energiaügyi hatóságának főigazgatója szerint a bányavíz geotermikus energetikai hasznosítása új életet lehelt a bezárt szénbányákba. A kutak már nemcsak a lakóházakat látják el fűtéssel-hűtéssel, hanem kiszolgálják a kórházakat, az iskolákat, egyetemeket, közigazgatási épületeket is. A termelt energia ráadásul garantáltan olcsóbb a fosszilis energiahordozók által nyújtotténál. Persze anyagi nehéz­ségek is akadnak, ilyen például a meglévő épületek átalakítása és rácsatlakoztatása a geotermikus hálózatra, gyakran távol az energiaforrástól.

Magyarországon eddig még nem indult a bányavíz geotermikus energetikai hasznosítását célzó projekt, s az Innovációs és Technológiai Minisztérium júniusban közzétett pályázati kiírásából is inkább az derül ki, hogy ilyesmire a közeljövőben sem lehet számítani állami hozzájárulással. A pályázatot egyébként a Klíma- és természetvédelmi akcióterv keretében az energetikai célú geotermikus fúrási tevékenység pénzügyi kockázatainak megosztása céljából hirdették meg azzal, hogy hatmilliárd forint vissza nem térítendő támogatást biztosít a geotermikus energiát hasznosító tevékenységek magas költségigényű szakaszához, a termelő és visszasajtoló kútrendszer megvalósításához. A kiírásban a geotermikus energia a mélységi földhő felhozatalát jelenti, azaz minimum ötven Celsius-fokos termálvíz felszínre hozatalával történő hőhasznosítás, a felszíntől számítva legalább ezer méter, maximum 2500 méteres mélységből.