Metan z pokładów węgla w Stanach Zjednoczonych

Obszary metanu z pokładów węgla w USA są niższe od 48 stanów
Produkcja metanu z pokładów węgla w USA
Trendy produkcji metanu z pokładów węgla w pięciu największych stanach produkujących w USA, 1989-2011.
Stany Zjednoczone potwierdzone rezerwy metanu z pokładów węgla, 1989-2007.

Produkcja metanu z pokładów węgla w Stanach Zjednoczonych w 2017 roku wyniosła 0,98 biliona stóp sześciennych (TCF), co stanowi 3,6 procent całej produkcji suchego gazu w USA w tym roku. Produkcja w 2017 r. spadła ze szczytu 1,97 TCF w 2008 r. Większość metanu z pokładów węgla pochodziła ze stanów Kolorado , Wyoming i Nowego Meksyku w Górach Skalistych .

Szacunki dotyczące rezerw metanu z pokładów węgla są różne; jednak szacunki US Geological Survey z 1997 r . przewidują ponad 700 bilionów stóp sześciennych (20 bilionów metrów sześciennych) metanu w Stanach Zjednoczonych. Przy cenie gazu ziemnego wynoszącej 6,05 USD za milion Btu (5,73 USD/GJ) wolumen ten jest wart 4,37 bln USD. Produkcja co najmniej 100 bilionów stóp sześciennych (2,8 biliona metrów sześciennych) jest ekonomicznie opłacalna.

EIA podaje, że rezerwy w 2017 r. wyniosły 11 878 miliardów stóp sześciennych (BCF) lub 11,878 bilionów stóp sześciennych, co przy obecnej cenie rynkowej 2,97 USD na dzień 14 maja 2021 r. jest warte około 36,2 mld USD.

Historia

Metan z pokładów węgla wyrósł z odpowietrzania metanu z pokładów węgla. Od dawna wiadomo, że niektóre pokłady węgla są „gazowane” i ze względów bezpieczeństwa w pokładach wiercono odwierty z powierzchni, a metan pozwalał na ujście przed wydobyciem. Metan wytwarzany w związku z wydobyciem węgla jest zwykle nazywany „metanem kopalnianym”.

Wsparcie federalne

Metan z pokładów węgla otrzymał duży nacisk ze strony rządu federalnego Stanów Zjednoczonych pod koniec lat siedemdziesiątych. Federalna kontrola cen zniechęcała do odwiertów gazu ziemnego, utrzymując ceny gazu ziemnego poniżej poziomu rynkowego; jednocześnie rząd chciał zachęcić do większej produkcji gazu. Departament Energii Stanów Zjednoczonych sfinansował badania wielu niekonwencjonalnych źródeł gazu, w tym metanu z pokładów węgla. Metan z pokładów węgla został zwolniony z federalnej kontroli cen, a także otrzymał federalną ulgę podatkową.

Początek metanu z pokładów węgla w Alabamie

Metan z pokładów węgla jako zasób oprócz wydobycia węgla rozpoczął się na początku lat 80. w Black Warrior Basin w północnej Alabamie .

American Public Gas Association w ramach grantu Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych sfinansowało w 1980 r. program badawczy obejmujący trzy odwierty w celu wydobycia metanu z pokładów węgla w Pleasant Grove w stanie Alabama . Jest to pierwszy program mający na celu komercyjny odzysk gazu, a nie odgazowywanie kopalń. Jest to również pierwsza próba wydobycia z więcej niż jednego pokładu węgla w tym samym odwiercie. [ Potrzebne źródło ] Studnie metanu z pokładów węgla zostały wywiercone na trawniku budynku sądu Pleasant Grove. Gaz miał wystarczającą jakość, aby można go było wprowadzić do kuchni użytkowników domowych po niewielkiej obróbce, w tym nawanianiu jako środka bezpieczeństwa. [ potrzebne źródło ]

Pleasant Grove Field, które zostało założone w lipcu 1980 roku podczas ceremonii z udziałem amerykańskich senatorów, kongresmenów i urzędników administracji, było pierwszym polem odgazowywania węgla w Alabamie. John Gustavson, geolog z Boulder, zeznawał na temat wyników przed Państwową Radą ds. Ropy i Gazu w Alabamie, która w 1983 r. ustanowiła pierwsze w kraju kompleksowe zasady i przepisy dotyczące metanu z pokładów węgla. Zasady te służyły za wzór dla innych państw.

Obszary produkcji metanu z pokładów węgla

Wyprodukowana woda

Wytwarzana woda wydobyta na powierzchnię jako produkt uboczny wydobycia gazu różni się znacznie pod względem jakości w zależności od obszaru, ale może zawierać niepożądanie wysokie stężenia rozpuszczonych substancji, takich jak sole i całkowite rozpuszczone substancje stałe (TDS). Ze względu na duże ilości produkowanej wody, ekonomiczna gospodarka wodna jest ważnym czynnikiem w ekonomice studni pokładowych. Woda CBM z niektórych obszarów, takich jak dorzecze San Juan w Kolorado i Nowy Meksyk, jest zbyt złej jakości, aby uzyskać zezwolenie National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) wymagane do zrzutu do strumienia powierzchniowego, a większość z nich może być usuwana do licencjonowany przez władze federalne odwiert klasy II, który zatłacza wyprodukowaną wodę do słonych warstw wodonośnych poniżej poziomu wody potencjalnie nadającej się do użytku.

W 2008 roku produkcja metanu z pokładów węgla przyniosła 1,23 miliarda baryłek wyprodukowanej wody, z czego 371 milionów baryłek (30 procent) zostało odprowadzonych do cieków powierzchniowych na podstawie zezwoleń NPDES. Prawie cała woda odprowadzana na powierzchnię pochodziła z trzech obszarów: Black Warrior Basin w Alabamie, Powder River Basin w Wyoming oraz Raton Basin w Kolorado i Nowym Meksyku.

Dorzecze rzeki Powder

Nie cała woda produkowana z metanu z pokładów węgla jest zasolona lub w inny sposób niepożądana. Woda ze studni metanowych z pokładów węgla w Powder River Basin w stanie Wyoming w USA zwykle spełnia federalne standardy wody pitnej i jest szeroko stosowana na tym obszarze do pojenia zwierząt gospodarskich. Jego zastosowanie do nawadniania jest ograniczone przez stosunkowo wysoki współczynnik adsorpcji sodu .

Basen Czarnego Wojownika

Duża ilość metanu wytwarzanego z pokładów węgla z basenu Black Warrior Basin zawiera mniej niż 3000 części na milion (ppm) wszystkich rozpuszczonych substancji stałych (TDS) i jest odprowadzana do strumieni powierzchniowych na podstawie zezwoleń NPDES. Jednak pokłady węgla w innych częściach basenu zawierają więcej niż 10 000 ppm TDS i są klasyfikowane jako solankowe.

Wytwarzanie energii

W 2012 roku firma Aspen Skiing Company zbudowała 3-megawatową fabrykę metanu na energię elektryczną w Somerset w Kolorado w kopalni Elk Creek Mine w Oxbow Carbon.

Finansowanie wychwytywania metanu z kompensacją emisji dwutlenku węgla

Projekt wychwytywania metanu przez plemię Indian z Południowej Ute zmniejszył emisję gazów cieplarnianych o równowartość około 379 000 ton metrycznych dwutlenku węgla w latach 2009-2017. Konwencjonalne odwierty do produkcji metanu z pokładów węgla nie były ekonomicznie wykonalne w tej lokalizacji ze względu na małą ilość przesączanie. Projekt dostarcza swój gaz do rurociągów gazu ziemnego i generuje dodatkowe przychody ze sprzedaży kompensacji emisji dwutlenku węgla .

Rozporządzenie

Ponieważ odwierty gazu ziemnego, większość zezwoleń i regulacji dotyczących metanu z pokładów węgla jest wykonywana przez rządy stanowe.

Przepisy federalne mają zastosowanie do dwóch najpowszechniejszych metod obchodzenia się z wodą produkowaną przez CBM. Jeśli woda jest odprowadzana do strumienia powierzchniowego, musi to odbywać się na podstawie zezwolenia NPDES lub stanowego odpowiednika zgodnego z przepisami federalnymi. Jeśli woda jest usuwana przez zatłaczanie podziemne, musi być odprowadzana do studni klasy II.

Wpływ rozwoju CBM na środowisko jest rozważany przez różne organy rządowe podczas procesu wydawania pozwoleń i eksploatacji, co daje możliwość publicznego komentowania i interwencji. Operatorzy są zobowiązani do uzyskiwania pozwoleń na budowę dróg, rurociągów i konstrukcji, uzyskiwania pozwoleń na odprowadzanie ścieków (wytwarzanej wody) oraz sporządzania oświadczeń o oddziaływaniu na środowisko. Lokalizacja. Naruszenia obowiązujących praw i przepisów są rozpatrywane przez organy regulacyjne oraz postępowania karne i cywilne. [ potrzebne źródło ]

Zobacz też

  1. ^ US Energy Information Administration, produkcja metanu z pokładów węgla , dostęp 9 października 2013 r.
  2. ^ „Metan z pokładów węgla: potencjał i obawy” (PDF) . Amerykańskie służby geologiczne . usgs.gov. Zarchiwizowane (PDF) od oryginału w dniu 2003-07-01 . Źródło 2011-02-01 .
  3. ^ „Potwierdzone rezerwy metanu z pokładów węgla na dzień 31 grudnia 2017 r.” . Agencja Informacji o Energii (EIA) . 2019-07-31.
  4. ^ „Przegląd wycen NGH20 na piątek, 31 stycznia 2020 r.” . Wykres słupkowy . 31 stycznia 2020 r. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2020-01-31 . Źródło 2020-01-31 .
  5. ^ „Zarchiwizowana kopia” (PDF) . Zarchiwizowane od oryginału (PDF) w dniu 09.07.2007 . Źródło 2008-02-18 . {{ cite web }} : CS1 maint: zarchiwizowana kopia jako tytuł ( link )
  6. ^ „Stowarzyszenie metanu z pokładów węgla w Alabamie” . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 05.10.2013 . Źródło 2013-10-09 .
  7. ^ Dokument rozwoju technicznego dla przemysłu wydobycia metanu z pokładów węgla (CBM) (raport). Waszyngton, DC: Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA). kwiecień 2013 r. EPA-820-R-13-009.
  8. ^ „Załącznik 5. Zagłębie węglowe Powder River” . Ocena wpływu szczelinowania hydraulicznego zbiorników metanu z pokładów węgla na podziemne źródła wody pitnej (raport). EPA. Czerwiec 2004. EPA-816-R-04-003.
  9. ^ Alabama Geological Survey, Strategie gospodarki wodnej w celu ulepszenia produkcji metanu z pokładów węgla w basenie Black Warrior , bez daty.
  10. ^ Ward, Bob (21 listopada 2014). „Jak Aspen Skiing Co. stała się firmą energetyczną” . Czasy Aspena . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 08.07.2017 . Źródło 2019-12-21 .
  11. ^ a b Mullane, Shannon (9 lipca 2019). „Przemysł outdoorowy wykorzystuje projekt wychwytywania metanu w Southern Ute” . Herold Durango . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2019-07-10 . Źródło 2019-12-21 .
  12. ^ „Południowe plemię Indian Ute: wychwytywanie i wykorzystywanie naturalnego metanu” . Energia rodzima . 2018. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2019-12-21 . Źródło 2019-12-21 .
  13. ^ „Kolorado - wychwytywanie metanu przez rdzennych Amerykanów” . Fajny efekt . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2015-10-25 . Źródło 2019-12-21 .
  14. ^ Departament Jakości Środowiska Stanu Montana; Metan z pokładów węgla; Przepisy federalne, stanowe i lokalne, przepisy i zezwolenia — które mogą być wymagane
  15. ^ Departament Jakości Środowiska Stanu Montana; Ostateczny stanowy EIS dotyczący ropy i gazu oraz proponowana poprawka do RMP Powder River i Billings

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Coalbed_methane_in_the_United_States&oldid=1106098291 ”