Wrócić do tej samej wody
Ciepło i chłód są zbyt cenne, by je marnować. Można je wykorzytać w... muzeach
Ponad 100 mln m sześc. rocznie – tyle wody Spółka Restrukturyzacji Kopalń odpompowuje z nieczynnych obiektów. Na razie zagospodarowywane jest tylko ok. 1 mln m sześc., trafiające do różnych zakładów przemysłowych. Zdecydowaną większość wód spuszcza się do rzek, ale trwają prace, by to zmienić. 13 stycznia 2025 r. list intencyjny, dotyczący wykorzystania wód kopalnianych do ogrzewania Muzeum Śląskiego, podpisali przedstawiciele tej placówki, Spółki Restrukturyzacji Kopalń oraz konsorcjum w składzie: Główny Instytut Górnictwa – Państwowy Instytut Badawczy oraz Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk.
Wody odpompowywane z dawnej kopalni Katowice, na obszarze której powstało Muzeum Śląskie, mają temperaturę – w zależności od pory roku – między 18 a 20 stopni. – Planujemy wykorzystać je, w oparciu o pompy ciepła, latem do ogrzewania, a zimą do chłodzenia budynków. W pierwszym etapie ta technologia zostanie zastosowana w przeznaczonych do rewitalizacji obiektach, które uzupełnią za kilka lat ofertę naszego muzeum. Chodzi o elektrownię, nadszybie i maszynownię szybu „Bartosz”, a także o wieżę ciśnień oraz kuźnie i warsztaty. Łączny budżet tej inwestycji to 270 mln zł, z czego ok. 3,5 mln zł przeznaczymy właśnie na wykorzystanie ciepła wód kopalnianych – mówi Karol Makles, dyrektor Muzeum Śląskiego.
Podkreśla, że w kolejnym etapie technologia ta może zostać zastosowana także w istniejących budynkach obiektu po przeprowadzeniu niezbędnych modernizacji. Ilość dostępnych wód pokopalnianych z pewnością do tego wystarczy. – Ten projekt wpisuje się w wiele innych naszych działań mających na celu ograniczenie zużycia energii, jak instalacja paneli fotowoltaicznych czy wymiana oświetlenia na bardziej oszczędne. W planach mamy także turbinę spadkową produkującą prąd. Staramy się jak najbardziej racjonalnie gospodarować publicznymi pieniędzmi, a takie rozwiązania jak wykorzystanie wód kopalnianych z pewnością mogą nam w tym pomóc. Chodzi przecież o czystą białą energię, która na razie się marnuje. Dodaje, że trwają również prace koncepcyjne nad innym wykorzystaniem tych wód, np. do podlewania roślinności, której wkrótce przybędzie na terenie Muzeum Śląskiego. Pojawią się wysokie drzewa, mające ograniczyć nagrzewanie się tego obszaru latem i sprawić, by stał się przyjazną przestrzenią publiczną.
Woda dla Muzeum Śląskiego ma pochodzić z istniejącej Pompowni Głębinowej „Katowice”, uruchomionej w 2001 r. Pompownia ta poprzez odwadnianie zrobów zlikwidowanej kopalni Katowice zabezpiecza bezpośrednio przed zagrożeniem wodnym kopalnię Staszic-Wujek. W szybie „Bartosz II” znajdują się dwa stanowiska z agregatami głębinowymi. Do odwadniania wystarcza jeden, drugi pozostaje w rezerwie. Agregaty zawieszone są na pionowych ciągach rurowych, wspartych na podporach głównych umieszczonych na pomoście zrębowym szybu. Średni dopływ wód do pompowni Katowice wynosi ok. 4,5 m sześc. na minutę. Agregaty zainstalowano w szybie na głębokości ok. 490 m poniżej poziomu terenu. Poziom wody w szybie kontrolowany jest za pomocą dwóch niezależnych czujników.
Budynek stacji został wybudowany i oddany do użytkowania w 2021 r. w ramach modernizacji pompowni głębinowej. Stylistycznie nawiązuje do sąsiednich XIX- i XX-wiecznych budynków zlikwidowanej kopalni Katowice, a powstawał pod nadzorem wojewódzkiego konserwatora zabytków. Woda z pompowni odprowadzana jest do rzeki Rawy podziemnym rurociągiem. Jego długość między szybem „Bartosz II” a wylotem do rzeki wynosi nieco ponad kilometr.
Wód kopalnianych z pewnością długo nie zabraknie. – Nasze odwadnianie będzie funkcjonować, póki działać będą czynne zakłady górnicze. Chronimy je bowiem przed zagrożeniem wodnym. Współpraca z Muzeum Śląskim nie jest jedyną formą zagospodarowania odpompowywanych wód, nad jaką w tej chwili pracujemy. W Centralnym Zakładzie Odwadniania Kopalń w Czeladzi działa już od kilku lat pompa ciepła ogrzewająca nasz budynek, która korzysta właśnie z takich wód. Natomiast w dawnej kopalni Boże Dary uruchomiliśmy dwa lata temu nowoczesny hydrogenerator, w którym turbinę napędzają wody kopalniane. Wykorzystujemy naturalną różnicę poziomów wynoszącą 200 m. Energia uzyskiwana dzięki temu hydrogeneratorowi jest przeznaczona do zasilania naszych instalacji pompowania wód – wyjaśnia Marcin Węglarz, dyrektor oddziału w Centralnym Zakładzie Odwadniania Kopalń, pełnomocnik zarządu Spółki Restrukturyzacji Kopalń.
Z podobnego rozwiązania jak w Muzeum Śląskim wkrótce skorzystać mają mieszkańcy Katowic, Sosnowca i Rudy Śląskiej. Centralny Zakład Odwadniania Kopalń nawiązał współpracę z firmą Dalkia Polska Energia. Ciepło z wód kopalnianych może zostać wykorzystane także do ogrzewania budynków mieszkalnych.
– Budowa pompy ciepła wykorzystującej niskotemperaturową energię geotermalną w kopalniach jest zgodna ze strategią Dalkii Polska Energia, która dąży do redukcji emisji dwutlenku węgla i rezygnacji z wykorzystania węgla w produkcji ciepła. Wykorzystywanie lokalnych zasobów ciepła odpadowego oraz odnawialnych źródeł energii powinno stawać się coraz powszechniejsze z korzyścią dla naszych klientów i środowiska. Dalkia w swojej działalności promuje rozwiązania niskoemisyjne, wykorzystujące lokalne zasoby energii, by dostarczać ciepło o jak najniższym śladzie węglowym – zapewnia Konrad Borowski, prezes Dalkii Polska Energia SA.
Na tym nie koniec nowatorskich zastosowań wód kopalnianych. Jakość części z nich jest tak dobra, że mogą zostać, po odpowiednim uzdatnieniu, użyte w miejskich wodociągach i popłynąć do domów. Prace nad takim rozwiązaniem prowadzą obecnie Katowice i Jaworzno. Tamtejsze wodociągi razem z miastem budują już stację uzdatniania wód kopalnianych. W przypadku Katowic takie wody mogłyby pokryć nawet jedną czwartą miejskiego zapotrzebowania.
Oznacza to, że potencjał wód kopalnianych jest olbrzymi. – Na przykładzie dawnej kopalni Boże Dary widzimy możliwość aż potrójnego ich zastosowania: do produkcji prądu (co już się dzieje), do wykorzystania w miejskich wodociągach, nad czym trwają zaawansowane prace, i do użycia w pompach ciepła dla celów grzewczych. Dzięki współpracy z różnymi podmiotami jesteśmy w stanie nie tylko wykorzystać wody kopalniane, ale także ograniczyć nasze koszty, a co za tym idzie dotację budżetową – podkreśla Marcin Węglarz.
Nowatorskie rozwiązania umożliwiające oszczędności w zużyciu energii wykorzystano również w Szczecinie, gdzie w 2022 r. otwarto Morskie Centrum Nauki im. prof. Jerzego Stelmacha. Szybko stało się jedną z największych atrakcji turystycznych Pomorza Zachodniego. Budynek został przygotowany do ogrzewania niskotemperaturowego (do 50 st. C) i ściśle współpracuje ze Szczecińską Energetyką Cieplną (SEC).
– Pobieramy równocześnie ciepło i chłód, a część wykorzystanego ciepła oddajemy do systemu stworzonego przez SEC. Mamy trzy agregaty wody lodowej, które przez cały rok zapewniają klimatyzację serwerowni, a w okresie letnim także całego budynku. Wykorzystujemy dwa systemy chłodzenia tych agregatów. W ramach jednego z nich ogrzaną wodę oddajemy właśnie do sieci SEC. Natomiast drugi to obieg zamknięty, a ciepła woda trafia do specjalnego zbiornika i jest przeznaczona do celów użytkowych w naszym budynku. Poza ciepłem z chłodzenia agregatów wykorzystujemy też do jej podgrzania odzysk z centrali wentylacyjnej, solary zlokalizowane na dachu, a awaryjnie grzałkę elektryczną – wyjaśnia Michał Palacz, technik obiektu w Morskim Centrum Nauki.
To nowatorskie rozwiązanie na szczecińskiej Łasztowni zaprojektowano na podstawie doświadczeń szwedzkich. Taka sieć nowej generacji ma szereg zalet. Zmniejsza straty ciepła, a także koszty inwestycyjne, bo można używać materiałów przystosowanych do niższych temperatur. A niższe ciśnienie ogranicza ryzyko awarii. Istotna jest możliwość odbioru ciepła odpadowego z budynków, a dodatkowo elementem systemu jest też produkcja chłodu, co w warunkach zmian klimatycznych okazuje się wyjątkowo potrzebne.