Góp ý về việc khai thác bể than sông hồng - Kỹ thuật khí hoá sẽ ưu việt hơn

Khí hóa than trong lòng đấtgọi tắt là UCG là một trào lưu khai thác than mới của thế giới. Theo đó than và các đất đá không phải đưa lên mặt đất, không phải sàng sảy phân loại và đổ bỏ bã thải, cũng không phải thiết lập các đường ray vận chuyển than cục đến bến phân phối. Người ta áp dụng kiểu đốt-không-lửa ngay trong vỉa than ở giữa lòng đất rồi thu lấy các khí thoát ra từ đó, tinh lọc chúng thành khí tổng hợp (syngas) rồi chuyển bằng đường ống đến các nhà máy để sản xuất hóa chất công nghiệp, các nhiên liệu hóa lỏng, hoặc sử dụng trực tiếp để chạy máy phát điện.

Thực ra kỹ thuật này được Liên Xô phát triển từ các năm 1930 nơi vùng Uzebekistan và nay Nam Phi là nước có sản lượng xăng dầu từ khí hóa than ổn định nhất, khoảng 166.000 thùng (bbl) mỗi ngày từ một mỏ đã khai thác hơn 50 năm trước, đáp ứng 1/3 nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu nội địa. Các dự án lớn khí hóa than trong lòng đất đang được triển khai hay nghiên cứu khả thi ở Mỹ, ở Trung Quốc với hơn 30 mỏ, ở Ấn Độ, Thái Lan, New Zealand và nhất là Úc nơi sản phẩm than đóng góp một tỷ lệ lớn cho nền kinh tế.

Người ta khí hóa than bên dưới lòng đất thông qua từng cặp lỗ khoan. Lỗ thứ nhất tạo thành hành lang để đốt than và lỗ thứ hai để thu khí thoát ra từ vỉa. Kỹ thuật khoan sâu đóng vai trò quan trọng sao cho mỗi vỉa than sâu dưới lòng đất đều được đốt hết tức khai thác hết. Quá trình khí hóa sâu này được kiểm soát bởi việc bơm áp lực qua lỗ khoan thứ nhất các tỷ lệ ô-xy, không khí và hơi nước khác nhau theo yêu cầu của từng thời điểm. Vị trí mồi lửa đầu tiên nằm ở đáy vỉa nơi gần lỗ thoát, rồi lùi dần ra xa cho tới khi phải khoan lỗ bơm mới.

Ưu điểm của kỹ thuật khai thác mới này là áp dụng được cho các vỉa than nghèo cũng như giàu, cho loại than đá Quảng Ninh, than nâu Nông Sơn hay than dầu Đá Chẻ, hay bể than nâu đồng bằng Sông Hồng và Sông Cửu Long, đặc biệt thích hợp với các vỉa than nằm sâu đến hàng trăm hay hàng ngàn mét bên dưới mặt đất, mặt nước hay mặt châu thổ. Trữ lượng khai thác than mỗi mỏ, mỗi nước và trên thế giới nhờ đó mà tăng thêm đến ba, bốn lần, một con số đáng kể nếu xét đến tình hình nhiên liệu cạn kiệt vài thập niên tới. Trong khi việc khai thác than diễn ra mạnh mẽ bên trong mỗi vỉa ở sâu thì trên mặt đất con người vẫn sinh hoạt bình thường và quên đi bụi than của kỹ thuật khai thác cổ điển.

Nhà máy hóa than

Ba yêu cầu căn bản để tổ chức khí hóa than ở trong lòng đất là:

1- Vỉa than dày hơn 3 mét kéo dài liên tục hay ít đứt đoạn và không liên kết với tầng cấp nước dân sinh nào

2- Phía trên vỉa than hay tập vỉa phải có tầng đất đá đủ dày, đủ cứng để giữ cho đất không lún sau khi khai thác

3- Trên cùng phải có tầng đất hay đá chứa nước dày hơn 20 mét để bảo đãm không cho khí thoát tự do lên mặt mà gom vào trong lỗ khoan để đi tinh lọc.

Quá trình tinh lọc loại bỏ lưu huỳnh, các chất độc hại, các oxit nitrogen (NOx) và chuyển trả khí carbonic (CO2) về mỏ bằng cách làm bất động nhờ selexol. Thành phần sử dụng chính của khí hóa than là khí tổng hợp gồm H2 + CO và một ít khí methan CH4.

Chi phí sản xuất khí tổng hợp từ kỹ thuật UCG rất thấp, chỉ bằng 1/6 đến 1/3 so với sản phẩm cùng loại. Nhu cầu đầu tư khai thác mỏ cũng nhỏ hơn so với kỹ thuật cổ điển. Người ta tính ra giá thành mỗi thùng (bbl) nhiên liệu hóa lỏng từ kỹ thuật phối hợp UCG chỉ vào khoảng 17USD, trong khi việc khai thác dầu mỏ cần đến 40USD. Mặt khác hiệu suất sử dụng năng lượng các turbin khí lấy nguồn từ mỏ than khí hóa trong lòng đất lên đến 43%, cao hơn nhiều so với lấy nguồn từ khí thiên nhiên của mỏ dầu. Điều này cho phép chúng ta tính đến khả năng bổ sung nguồn điện từ các mỏ than trong nước.

Đơn giản hóa việc khai thác và hạn chế đến mức tối đa lượng nước chảy vào hiện trường khai thác là ưu điểm lớn nhất của kỹ thuật khai thác khí hóa. Trên thực tế, cửa thấm nước lúc đó sẽ là các giếng công tác nằm ở hai đầu mỗi mỏ và những hố khoan mà chúng ta có thể xử lý ngăn thấm vừa dễ vừa an toàn hơn. Thêm vào đó, cứ sau mỗi một đơn vị khai thác chúng ta lại tháo nước vào lấp đầy khoảng trống giữa đất đá thải làm giảm đáng kể các áp lực lún từ trên mặt đất.