Cina: metano dal carbone: una tecnologia rivoluzionaria? 

Guardo questo titolo e subito mi vengono in mente dozzine di presentazioni in cui questa viene chiamata “rivoluzione?” e “salvezza?”. Ma quando sei in materia da anni, sai che c'è un abisso tra un concetto bello e uno che funziona bene. Tutti parlano del potenziale, ma ricordo come nello Shanxi nel 2018 abbiamo lottato per tre mesi con una bassa permeabilità dei giacimenti e tutte le previsioni di produzione sono andate al diavolo. Quindi sì, la tecnologia per estrarre il metano dai giacimenti di carbone (KSM - coalbed metano, diciamo spesso).metano da letto di carbone) non è una scoperta di ieri. La domanda è diversa: la Cina è diventata la locomotiva in questa materia che non solo aumenta i gigawatt di potenza, ma genera anche reali scoperte tecnologiche? Oppure siamo ancora intrappolati nei vecchi problemi: geologia complessa, costi elevati e rendimenti commerciali del gas come una lotteria?

Neftyanka vs. Minatori di carbone: opinioni diverse sullo stesso gas

La prima cosa che incontri sul posto è un divario culturale. I tradizionali lavoratori del settore petrolifero e del gas arrivati ​​alla CBM pensano in termini di giacimenti. Cercano “trappole”, “acque di fondo”. E il carbone è un universo diverso. Qui il gas viene adsorbito nella matrice, la resa dipende non tanto dalla porosità, ma dal grado di fratturazione edegasaggio regionale. Ricordo che in uno dei primi progetti nella provincia di Anhui, i geologi dell'industria petrolifera insistettero per trivellare lungo una cresta strutturale. E i minatori locali di vecchia data scossero la testa: "Il giacimento lì è "morto", il gas è finito da tempo nello spazio minato delle vecchie miniere? Si è scoperto che avevano ragione. Le carte petrolifere spesso mentono a favore del carbone.

Da qui la principale, a mio avviso, specificità cinese: l'approccio ibrido. Le tecnologie occidentali (principalmente australiane e americane) si adattano a una geologia follemente complessa, spesso multistrato e disturbata dalla tettonica. Non si limitano a copiare, si rompono. Ad esempio, il fluido di fratturazione standard a base di gel potrebbe ostruire i micropori nei carboni locali. Ho dovuto sperimentare con acqua attiva e speciali materiali di sostegno grossolani. Non si tratta di know-how isolato, ma di una risposta a un problema specifico che potrebbe non verificarsi nemmeno a Bowen.

È in questa nicchia – adattamento e ingegneria alle condizioni cinesi – che operano molti istituti e aziende locali. Prendiamo, ad esempio,Chengdu Yizhi Technology Co.(il loro sito web èyzkjhx.ru). Non si tratta di un centro di ricerca astratto, ma di un istituto di design derivante da un'azienda di tecnologia chimica. Il loro capitale di 120 milioni di yuan non riguarda la ricerca fondamentale, ma le soluzioni applicate. Quando ho esaminato il loro portafoglio, ho notato che c'era molto lavoro specifico sull'ottimizzazione della composizione dei fluidi di fratturazione idraulica e dei sistemi di costruzione di pozzi per formazioni complesse. Questo è lo stesso "cavallo di battaglia"? un'industria che risolve problemi noiosi ma critici: come ridurre il costo della perforazione di un foro orizzontale in una formazione sottile o come drenare l'acqua in modo più efficiente. Senza tali collegamenti, tutta la “tecnologia rivoluzionaria” resta sospesa in aria.

I numeri sono brillanti, ma in realtà è una “zona di guerra?”

Le statistiche del Ministero cinese dell'Energia sono impressionanti: decine di miliardi di metri cubi di produzione, migliaia di pozzi. Ma se si visita un cluster nello Shaanxi o nel Guizhou, il quadro è più complicato. Ho visto campi dove su dieci pozzi “cantano” costantemente tre o quattro. Il resto ha una resa bassa o ha un enorme volume di acqua prodotta che non ha nessun posto dove andare. Questo non è un fallimento, questa è la realtà.Estrazione del metano dal carboneè sempre un gioco statistico. L'obiettivo non è che tutti siano campioni, ma bassi costi di produzione medi per il campo.

Uno dei principali grattacapi è l’acqua. In alcune piscine ci vogliono mesi per il pompaggio prima che vi sia un flusso costante di gas. E non si tratta solo di H2O: si tratta di salamoie con mineralizzazione, che richiedono uno smaltimento costoso. Ecologia? Sì, è una domanda enorme. La costruzione di impianti di osmosi inversa o di siti di iniezione è un investimento colossale che uccide l’economia dei piccoli progetti. I sussidi e i benefici statali spesso non sono un incentivo, ma una condizione per la sopravvivenza.

E anche sicurezza. Transizione dail mio degasaggioper l’estrazione mineraria CBM come attività indipendente rappresenta un cambiamento di paradigma. I minatori vedono il metano come una minaccia che deve essere pompata e gettata via. I minatori CBM sono una merce. Ma questa “commerciabilità” comporta dei rischi. Pressione dei giacimenti, gas residuo in vecchi impianti, imprevedibilità durante la fratturazione idraulica. Ho sentito parlare di un caso nell'Henan in cui un operatore era troppo aggressivo nella rifratturazione e aveva un flusso incontrollato di gas minerario attraverso una faglia tettonica. L'incidente è stato localizzato, ma il progetto è stato congelato per sei mesi. Tecnologia rivoluzionaria? Sì. Ma ogni svolta è anche una svolta verso l’ignoto.

Integrazione: dove può nascondersi la vera svolta

Questo è ciò di cui si parla sempre più spesso a margine dei convegni: il futuro non è nell’estrazione mirata di CBM, ma nell’integrazione. ?Carbone-metano-sole-vento?. Sembra un’utopia verde, ma esistono già progetti pilota. Immagina: un sito di produzione di metano che va a un mini-CHP per alimentare impianti di perforazione e pompe. Nelle vicinanze si trovano pannelli solari su terreni bonificati, che compensano i picchi di consumo. E se c'è una miniera nelle vicinanze, allora puoi chiudere il ciclo utilizzando il metano di miniera (che è molte volte più calorico) nello stesso impianto di cogenerazione.

Questa non è fantasia. Aziende come China Coal e Sinopec stanno sperimentando tali parchi energetici ibridi. L’economia sta cambiando immediatamente. Un pozzo a basso rendimento, non redditizio in un progetto autonomo, in un sistema integrato diventa una fonte stabile, anche se piccola, per i propri bisogni, riducendo la dipendenza dalla rete esterna. Non si tratta più solo di produzione di gas, ma di gestione dei flussi energetici a livello locale. E qui la scala cinese e la pianificazione statale rappresentano un enorme vantaggio.

Ma anche qui ci sono dei “ma”. Barriere legali. Una cosa è una licenza per la produzione di gas. Un altro universo normativo è la licenza per generare e vendere elettricità. Le approvazioni possono durare anni. Ho visto un progetto in cui erano state elaborate tutte le soluzioni tecniche, ma la connessione alle reti pubbliche era bloccata dalla società della rete elettrica locale, che vedeva in loro un concorrente. Quindi l’integrazione tecnologica è solo metà dell’opera. Abbiamo bisogno dell’integrazione amministrativa, che spesso è più difficile.

Esperienza che non puoi comprare: perché l’Occidente guarda alla Cina con interesse

In precedenza, la Cina aveva imparato dall’Australia e dagli Stati Uniti. Ora il flusso della conoscenza diventa bidirezionale. Perché? Perché gli ingegneri cinesi hanno accumulato un’esperienza senza precedenti lavorando in condizioni rare in Occidente. Depositi di alta montagna nel Sichuan? Strutture multistrato e altamente disturbate nella Cina settentrionale? Hai esperienza di perforazione vicino a vecchi campi minati con il rischio di scoppi improvvisi? Nessuno ha questa quantità di bagagli.

Da qui nascono interessanti collaborazioni. Non solo acquisto di tecnologia, ma attività di ricerca e sviluppo congiunte. Ad esempio, l’adattamento tecnologicoperforazione direzionaleutilizzando la registrazione elettromagnetica in tempo reale per individuare con precisione un buco in un sottile giacimento di carbone: tale lavoro viene svolto con specialisti canadesi, ma utilizzando modelli geologici cinesi. La Cina offre un “banco di prova per la complessità”; l’Occidente fornisce strumenti sofisticati.

Ecco perché la domanda nel titolo non ha una risposta chiara: sì? o no?. Una svolta non significa sempre creare qualcosa di fondamentalmente nuovo da zero. Più spesso si tratta di portare all'applicazione industriale di massa, nelle condizioni più severe, qualcosa che è già stato inventato da qualche parte. In questo senso, la Cina sta compiendo un progresso ingegneristico silenzioso ma massiccio. Hanno trasformato la CBM da una tecnologia di nicchia per condizioni geologiche favorevoli in un settore che funziona dove, secondo tutti gli standard, non dovrebbe funzionare. A costo di tentativi, errori ed enormi investimenti.

Cosa c'è in fondo? La tecnologia come processo

Quindi, torniamo all'inizio. Il metano del carbone in Cina non è una “tecnologia rivoluzionaria” congelata, ma un processo vivo, doloroso ed estremamente pragmatico. Non si tratta di un pozzo magico, ma di migliaia di pozzi diversi, ognuno con la propria storia. Riguarda istituzioni comeChengdu Yizhi Technology Co., che risolvono problemi specifici per ridurre i costi di macellazione. Si tratta della lotta contro l’acqua e la burocrazia. Si tratta di una fusione graduale con una nuova energia.

La conclusione principale che vorrei trarre, guardando tutto questo dall’interno: l’esperienza cinese svaluta la parola “impossibile?” nel contesto della CBM. Affrontano l'?impossibile? da un punto di vista da manuale, formazioni e tenta (spesso con successo) di spremerne il gas commerciale. Sì, con vari gradi di successo. Sì, non è sempre redditizio senza il sostegno del governo. Ma hanno creato un settore che esiste e si sviluppa non grazie a, ma nonostante. E questa, forse, è la svolta più importante: non in laboratorio, ma sul campo, nella capacità di far funzionare la geologia più complessa attraverso innumerevoli iterazioni. Il resto del mondo ora imparerà da questa esperienza perché, con tutte le sue cicatrici, è la sua risorsa più preziosa.