Põlevkivi kasutamise jätkusuutlikkusest

txt: PÕLEVKIVI KASUTAMISE JÄTKUSUUTLIKKUSEST Jüri-Rivaldo Pastarus, Ingo Valgma ja Alo Adamson Põlevkivitehnoloogiate arendamisel on otstarbekas vaadelda põlevkivi kasutamist kui tervikprotsessi (süsteemne lähenemine), alates geoloogilisest andmebaasist ja kaevandamisest kuni lõpptoodangu saamiseni (elektrienergia, õli, soojus), sealjuures unustamata loodusressursside säästlikku kasutamist ja keskkonna taluvust. Kaasaegne tehnika ja tehnoloogia tase võimaldab kaasajastada nii ava- kui ka allmaakaevandusi, mis tagavad kaubapõlevkivi kvaliteedi, mäetööde efektiivsuse ja ohutuse ning kaevandatud alade püsivuse. Vastavalt Eesti Energiatehnoloogia Programmile (ETP), prioriteetsed arengusuunad põlevkivi kaevandamisel on: a) Põlevkivi kadudeta kaevandamine. Töötada välja tehnoloogia. mis võimaldaks kaevandada kogu geoloogiline varu. b) Põlevkivi keskkonnasäästlik kaevandamine. Töötada välja ja rakendada tehnoloogiad, mis võimaldavad oluliselt vähendada kaevandamise mõju veerežiimile. c) CO2-vaba põlevkivielektri tootmise arendamine. Leida tehniline lahendus CO2 vaba põlevkivielektri tootmiseks. Töötada välja meetodid CO2 sidumiseks. d) Põlevkivi kvaliteedi tagamine (rikastamine). Paekivi osaluse vähendamine kaubapõlevkivis. Kriteeriumideks ETP prioriteetsete arendussuundade arendamisel on energiasääst ja keskkonnasõbralikkus. Euroopa Parlamendi ja Nõukogu Direktiiv 2006/21/EÜ (Kaevandustööstuse jäätmete käitlemine) sätestab artiklis 20 jäätmete suhtes teatavaid nõuded, mis paigaldatakse tagasi kaeveõõntesse ja millele on osutatud kaeveõõsi käsitlevates erisätetes. Lähtudes ülaltoodud direktiivist tuleb karjääride ja kaevanduste täitmisel kasutatavat täitematerjali (elektrijaama tuhk ja paekivi) vaadelda kui tehnoloogilist materjali, mis ei kuulu direktiivi 1999/31/EÜ „Jäätmete käitlemise või ladestamise nõuded” reguleerimisalasse. Seega on võimalik lahendada elektrijaama tuha ja jäätmete ladestamise probleemi koos süsihappegaasi sidumisega elektrijaama tuhaga, võimaldades samal ajal vähendada ka eralduvate kasvuhoonegaaside heitekoguseid. Kaubapõlevkivi koosneb kolmest komponendist - põlevkivist, paekivist ja suletistest. Kui vähendada paekivi ja suletiste osa kaubapõlevkivis, siis tõuseb ta kütteväärtus. Suurendades CFB (keevkiht) katlasse suubuva kütuse kütteväärtust, mis käesoleval ajal on 8,4 MJ/kg kuni 11,6 MJ/kg, mis saavutatakse kaevandamise tehnoloogia ja rikastamisprotsessi moderniseerimisega, väheneb põlevkivi põletamise tehnoloogiast põhjustatud (ei lagune kogu CaCO3) CO2 hulk 7% ja katlasse mineva kaubapõlevkivi hulk 24%, mis vähendab omakorda CO2 ja tuha hulka 24% võrra. Sellest tulenevalt vähenevad kaubapõlevkivi ja elektrijaama tuha transpordikulud ja keskkonnatasud. Õli väljatulek TSK-st (tahke soojuskandja) suureneb 1,5 korda (50%), kui kasutada rikastatus põlevkivi. Seda kõike on võimalik garanteerida parima võimaliku tehnika (PVT) kasutamisega kaevandamisel. Põlevkivikihindi selektiivne väljamine ja kaubapõlevkivi rikastamine tagavad tarbijale vastava, optimaalse parameetritega toorme. PVT väljatöötamine ja evitamine kaevandustes ja karjäärides võimaldab tõsta tööde efektiivsust, toodangu kvaliteeti ja lahendada või leevendada keskkonnaprobleeme. Üheks perspektiivseks suunaks on kasutada väljatud kaeveõõnte täitmist. Põlevkivituhk ja aheraine (lubjakivi) kujutavad endast väärtuslikku toorainet täitesegude valmistamiseks, mida saab kasutada tehnoloogilise materjalina kaevandamisel. Tänapäeval kasutatakse Eesti põlevkivikaevandustes kamberkaevandamise tehnoloogiat, kus kattekivimite ülalhoidmise ja maapinna püsivuse tagavad sammastervikud. Sealjuures põlevkivi kaod tervikutes ulatuvad kuni 30%. Arvutused on näidanud, et põlevkivikihindi kaevandamissügavuse suurenemisel üle 60 m, kaod tervikutes suurenevad kuni 40%. Uuendades põlevkivi kaevandamise tehnoloogiat, s.t. üle minnes tagasitäitmisega süsteemile, võimaldab oluliselt vähendada põlevkivi kadusid kaevandamisel, suurendada kaevandatud alade maapinna püsivust ja vähendada mõju veerežiimile. Avakaevandamise korral kasutatakse vaalkaevandamist, kus katend paigaldatakse väljatud alale. Kasutades täitesegusid või elektrijaama tuhka, on võimalik parendada kaevandamise tehnoloogiat (suurendada vaalude püsivust). Veetõkete kasutamine võimaldab reguleerida karjääride veerežiimi. Viimase 100 aasta jooksul on tootmisjäätmeid ja -jääke maailmas kasutatud täitesegude valmistamiseks. Näiteid võib tuua Poolast, Prantsusmaalt, Saksamaalt, Soomest, Belgiast, Iirimaalt jne. Eestis alustati põlevkivi kaevandamist osalise täitmisega. Kaeveõõnte tardsegudega täitmise tehnoloogia uuringuid alustati 1980-ndatel aastatel, milles osalesid TTÜ mäeinstituut, Eesti Põlevkivi, Škotsinski nim. Mäendusinstituudi Filiaal Kohtla-Järvel, NIPI Silikaatbetooni instituut jne. Praktiliseks väljundiks oli Kiviõli kaevanduse sulgemine, kus täideti 30000 m

Viimased blogipostitused