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舊廢棄礦坑被地下水填滿,如何又能帶來新能源?

在現今的社會中,煤炭與全球暖化、全球汙染等國際問題密切相關。據估計,燃燒煤炭所產生的溫室氣體佔整體的 25%。煤炭的使用也造成負面的環境影響,不論是採礦加工,或是運輸燃燒,都會產生高度的污染。

雖然煤礦的開採將人類的生活帶向一個新紀元(十八世紀的工業革命),但是在歐洲多數國家中,許多礦山已經關閉。在英國,這導致了人們的財務困難和失業率的提高,也促使 1970 年代和 1980 年代的礦工大罷工行動。

但是,在礦山關閉後礦山內部究竟發生了什麼事?令人驚訝的是,大部分廢棄的礦山開始產生甲烷(又稱為煤礦甲烷或煤礦瓦斯)。甲烷是一種乾淨的能源,可以藉由燃氣發電機發電,或者透過一些技術處理後送入燃氣電網。然而,隨著時間的推移,礦山內部將開始充滿水,最終,甲烷將全部消失。

source:pixabay

無處不在的水資源

礦山內部被水充滿並不一定是一件壞事。英國歷史悠久的礦山內部空間約為十億立方公尺。當礦山完全被水充滿時,其含水量相當於四十萬個奧運游泳池的池水。如此大量的水可用於有效的加熱或冷卻其他需要大量用水的物質(例如:核子反應爐),並減少碳的排放。

英國諾丁漢特倫特大學Amin Al-Habaibeh教授的研究表示。礦山中的水通常會維持在特定的溫度(根據位置的不同通常介於攝氏十二度到二十度之間),這使得它適合用於加熱、冷卻、建築或工業製造等方面。

機遇與挑戰

Amin Al-Habaibeh 教授和他的團隊研發了一項新技術,並發現它可以利用這些水為英國的家庭和企業提供乾淨且穩定的能源。

這種以水源熱泵(一種高效加熱裝置,利用低沸點液體經過節流閥減壓之後蒸發時,從較低溫處吸熱,然後經壓縮機將蒸汽壓縮,使溫度升高,在經過冷凝器時放出吸收的熱量而液化後,再回到節流閥處。如此循環工作能不斷地把熱量從溫度較低的地方轉移給需要熱量的地方)為基礎的技術簡單且直接,與冰箱或空調系統類似。它不但不會產生噪音或局部空氣污染,也比標準的電加熱器或燃氣鍋爐的效率高出三到四倍。

 

這種以水源熱泵(一種高效加熱裝置,利用低沸點液體經過節流閥減壓之後蒸發時,從較低溫處吸熱,然後經壓縮機將蒸汽壓縮,使溫度升高,在經過冷凝器時放出吸收的熱量而液化後,再回到節流閥處。如此循環工作能不斷地把熱量從溫度較低的地方轉移給需要熱量的地方)為基礎的技術簡單且直接,與冰箱或空調系統類似。圖/TEDOM a.s.@Wikimedia

在英國,為了避免汙染飲用水、泉水和河流等,已經從礦山中泵出了近一億加侖的水。而利用新的技術,我們可以使用這些水產生每年六十三兆瓦的能量。

但是這項技術有其自身的挑戰,特別是在缺乏投資這一方面,而其部分原因在於投資者對於技術還不甚了解。如果這種綠色新技術要成功,就需要全面性的策略來讓普羅大眾接受。

而在現實生活中,西班牙西北部阿斯圖里亞斯的一家醫院和一所大學已經成功地使用煤礦水進行加熱。想不到吧!廢棄礦山也能為社會提供效益!

參考資料:

 

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