Угольная трансформация: как не уйти в закат истории

Запасы на сотни лет

Говоря о запасах угля в Казахстане, эксперты оперируют разными цифрами. В министерствах и ведомствах полагают, что твердого топлива, при нынешних темпах потребления, достаточно на 250-300 лет. Ученые придерживаются мнения, что запасов угля хватит на 650 лет.

Кто прав, рассудит время. Но очевидно, что с учетом обязательств Казахстана по Парижскому соглашению и цели достичь углеродной нейтральности к 2060 году, потребление угля в энергетической системе будет сокращаться. Это вызывает закономерный вопрос: куда девать его огромные запасы?

По мнению научного директора Института химии угля и технологии Болата Ермагамбета, сократить использование твердого топлива в нынешних реалиях довольно сложно. Согласно статистике, Казахстан занимает 10-е место в мире по запасам угля, уступая только Китаю, США, России, Австралии, Индии и ЮАР. Его мы не только экспортируем, но и используем в личных целях. Почти 70% электроэнергии в Казахстане вырабатывается из угля, тогда как объем ВИЭ в энергетическом балансе республики всего лишь 7%. Со временем эта ситуация будет меняться, учитывая тренды на «зеленый переход», но это дело не одного года.

Не случайно и Президент на расширенном заседании Правительства отметил, что стратегический курс Казахстана на достижение углеродной нейтральности остается неизменным. Однако к его реализации следует подойти более рационально.

— Нужно эффективно задействовать наши природные богатства и естественные преимущества. Поэтому инновационные угольные станции должны заместить ТЭС, построенные по давно устаревшим технологиям. В Китае и Южной Корее успешно эксплуатируются угольные станции нового поколения с минимальными выбросами, — отметил Глава государства. 

В контексте диверсификации экономики также актуализируется вопрос глубокой переработки углеводородов – развития нефте-, газо- и углехимии. Ведь несмотря на большое количество месторождений, далеко не все виды угля поддаются химической обработке. По словам ученых, химобработке хорошо поддается твёрдое топливо в Тургайском и Майкубенском бассейнах. Этим же может похвастаться Шубаркольский уголь. Благодаря высокой калорийности и низкой зольности его по праву относят к экологически чистым энергоносителям. К тому же он горючий, как бумага.

Уголь – это не только ценное топливо 

По данным международной энергетической хартии, государственным балансом учтены более 40 месторождений. Наиболее прибыльные и крупные находятся в центральной и северной части страны. В центре расположились Карагандинский и Экибастузский бассейны, на севере — Тургайский бассейн. При этом все запасы коксующихся углей сосредоточены в Карагандинском месторождении.

Именно здесь и развивается активнее всего углехимия. Как доложил Президенту на расширенном заседании Правительства Премьер-министр РК, горнодобывающая компания «Qarmet» начинает реализацию проекта на сумму $262 млн по переработке 200 тыс. тонн каменноугольной смолы в год с выпуском более 15 видов продукции углехимии. Китайская компания China Energy подтвердила заинтересованность в реализации ряда инвестиционных проектов по углехимии в Казахстане на $4 млрд. Сегодня осуществляется выбор подходящего угольного месторождения.

Бизнес старается адаптироваться к новым трендам. На Шубаркольском месторождении, например, уже производится ряд продуктов второго и третьего передела — спецкокс, активированный уголь, каменноугольная смола и масло, жидкие гуминовые удобрения.

В целом из угля можно производить более 400 видов различных продуктов высокого передела с прицелом на экспорт. Это, помимо перечисленного, аммиачная селитра, очищенный метанол, этилен, сера и многое другое. Из шлака можно получить сплавы металлов, из угольных газов сырье для получения полиэтиленов и полипропилена.

Кстати, одно из исследований, которым занимается институт химии угля и технологии, посвящено извлечению оксида кремния и редкометальных концентратов из угольной золы.

— Из качественного угля можно получить разные композитные материалы, нановолокно и даже удобрения для растений, — подчеркнул директор Института Болат Ермагамбет.

Исследования в области разработки удобрений из угля институт активно поддерживает имея 30 патентов по этому направлению. «Угольные» удобрения опробовали на юге Казахстана. По результатам повышена урожайность пшеницы, ячменя, овса, картофеля, томатов и других культур, а также снижено содержание нитратов в них.

— Проблема плодородия почвы в Казахстане сегодня стоит остро. В земле неизбежно скапливаются тяжелые металлы, поэтому очистка почвы должна стать приоритетной задачей. На создание сорбентов есть возможность направить около 35 млн тонн твердого топлива, — говорят специалисты.

Отметим, что сорбент — это, своего рода, лекарственный препарат, который нейтрализует токсины, поглощая их. По словам Ермагамбета его можно применить для очистки инфраструктуры металлургических, нефтеперерабатывающих и газовых предприятий. Это и шлюзы, трубы и фильтровальные установки. Кроме того, он отлично подходят для очистки сточных вод и каналов. Однако Казахстан, в настоящее время, закупает такие сорбенты из-за рубежа. Тонна препарата стоит от тысячи до 10 тысяч долларов, в зависимости от качества.

Переработка угля может быть использована в медицине. Младший научный сотрудник института Айнагул Малгаждарова изучает методы очистки фолиевой кислоты посредством сорбентов:

— По правде говоря, фолиевая кислота в разы дороже угля. Предприятия тратят немало средств, чтобы очистить фолиевую кислоту. Поэтому мы изучаем способ, который будет экономически выгоден. В этом нам помогает сорбент. В первую очередь, фолиевая кислота необходима для нормальной работы иммунной и кровеносной систем. Этот элемент противостоит накоплению избыточного количества гомоцистеина, который способствует накоплению холестерина и разрушительно влияет на сосуды.

Адаптация идет, но медленно

В Концепции развития топливно-энергетического комплекса до 2029 года отмечалось, что для Казахстана наиболее интересен опыт таких стран как Китай, США, Индия, где развиты технологии глубокой переработки угля за счет мер государственной поддержки.

— В Китае каждая компания, которая специализируется на добыче угля, обязана перерабатывать 10% ресурса ежегодно. В Поднебесной добывают 3 млрд тонн черного топлива каждый год. При этом, больше 200 млн идет на переработку. Казахстан добывает 110 млн тонн. Это тоже значительный объем и вместо того, чтобы, так скажем, утилизировать остатки этого объема, есть возможность развивать обрабатывающую промышленность. То есть, углехимию. За счет чего, по моему мнению, наша страна сможет пополнять казну на триллионы тенге, — считает председатель правления казахстанского союза химической промышленности Олег Пак.

По словам эксперта, на сегодняшний день добычей угля занимаются порядка 50 отечественных и зарубежных компаний. Однако, не все заинтересованы вкладываться в углехимию. Все дело в том, что окупаемость отрасли составляет около 6 лет. Инвесторам нужно будет работать на среднесрочную перспективу.

— Сейчас в мире присутствует дефицит карбоната. Это соль угольной кислоты, которая позволяет создавать различные материалы – стекло, мыло, бумагу, моющие средства. Все зависит от типа карбоната. Это весьма актуальный рынок в мире, и у Казахстана есть возможность занять его, — подчеркнул О. Пак. 

Кроме того, ученые уверены, что из угля можно добывать миллиарды кубометров газа. Более 10 лет назад специалисты института химии угля и технологии провели эксперименты на угольном разрезе Сарыадыр в Акмолинской области.

— Мы установили наземные газогенераторы. Путем технологии подземной газификации, которая заключается в бурении скважин с поверхности до угольного пласта, со сбойкой их в пласте, и последующем розжиге и обеспечении условий для превращения угля в недрах в горючий газ, осуществили выдачу ресурса по скважинам. Обычно, уходило около 5 тонн угля в сутки. С 1 тонны бензина получали 200 кг углеводородного топлива, — поделился опытом Б.Ермагамбет. 

К слову, еще один метод добычи высококачественного газа ученые опробовали на Экибастузском угольном предприятии:

— Нами была испытана технология подземного пиролиза на отметке 85 метров вглубь земли. Мы получили газ с высокими содержанием водорода – до 70%. Такой нетрадиционный подход добычи ресурса заинтересовал бизнес, но по каким-то причинам не получил продолжения.

По словам экспертов, на сегодняшний день, в Казахстане, можно реализовать около 15 проектов в сфере углехимии, но для этого нужна господдержка.

— Масштабных проектов в этой отрасли у нас нет, если не считать производство кокса. Но и эту работу сложно отнести к углехимии, если честно. Нужно повышать доходность угля. Средняя добавочная стоимость результата переработки угля может вырасти в 10, а то и в 30 раз, — считает О. Пак.  

Эксперты уверены, что наша страна имеет обширные инвестиционные преимущества. Мы входим в десятку лидеров по запасам угля, выгодно расположены географически – на пересечении транспортных маршрутов между Европой и Азией, что облегчает доступ к ключевым рынкам сбыта продукции углехимии. Так что развитие этой сферы всего лишь дело времени. И уголь, как некоторые думают, вовсе не собирается уходить с рынка даже в долгосрочной перспективе.

Источник — Казинформ