На протяжении многих лет это наследие промышленного прошлого Британии рассматривалось как помеха. Поддержание его безопасности, управление его последствиями и борьба с миллиардами литров воды, которые начали поступать в шахты после отключения насосов, — это круглосуточная работа, которая обходится налогоплательщикам примерно в 2,4 миллиарда фунтов стерлингов в год.

Но в последние годы исследователи, инженеры и ученые начали задаваться вопросом, может ли это наследие загрязняющего прошлого, и в частности огромные объемы шахтной воды, нагретой геологическими процессами до 40˚C, действительно помочь обеспечить электроэнергией переход Великобритании к безуглеродной экономике.

Одним из особенно ярых пропагандистов такого «зеленого» перепрофилирования шахт является Джереми Крукс, руководитель отдела инноваций Угольного управления, государственного агентства, ответственного за присмотр за шахтами.

«Шахтные шахты всегда были обузой, но сейчас мы смотрим на них совершенно по-другому», —  говорит Джереми Крукс. 

«Когда вы смотрите на возможности, которые таят в себе эти шахты, это больше не является обузой: это актив, имеющий стратегическое значение для Великобритании».

Управление угольной промышленности в настоящее время реализует около 30 различных проектов, направленных на использование примерно 2,2 миллиона ГВтч ежегодно возобновляемой геотермальной энергии с нулевым выбросом углерода, хранящейся на шахтах.

Основная концепция проста: в выработки шахты бурится скважина, вода перекачивается на поверхность и подается в тепловой насос или теплообменник, где она используется для нагрева воды, которая затем циркулирует по системе централизованного теплоснабжения.

По его словам, это чрезвычайно эффективный процесс. Для шахтной воды, забираемой близко к поверхности (обычно при температуре 11–20˚C), тепловые насосы работают с коэффициентом полезного действия (COP) 4 (т.е. на каждый 1 кВт электроэнергии, которую вы вкладываете, вы получаете обратно 4 кВт эквивалента тепла). . А для воды с более высокой температурой, взятой из более глубоких шахт, эффективность становится еще выше. «Если вы перейдете к более высоким температурам выше 30˚C, вы получите коэффициент эффективности 10», — добавил он.

Тем временем охлажденная шахтная вода закачивается обратно в шахту через отдельную скважину, чтобы ее можно было снова нагреть.

Расположение этих нагнетательных скважин имеет ключевое значение, поскольку цель состоит в том, чтобы повторно закачиваемая вода прошла как можно большее расстояние внутри шахты, прежде чем она снова будет забрана.

Население угольных месторождений оказалось в невыгодном положении из-за закрытия шахт... существует вероятность того, что шахты как низкоуглеродный и недорогой источник энергии могут перевернуть все с ног на голову.

Джереми Крукс

Помимо геотермальной энергии, группа Крукса также рассматривает возможность использования шахт в качестве так называемых «термальных колб», которые могли бы хранить отработанное тепло или тепло из других источников, таких как солнечные электростанции, которые затем можно было бы подавать обратно в тепловые сети в времена повышенного спроса. Наземные теплоаккумуляторы уже широко используются в скандинавских странах для систем централизованного теплоснабжения.

Шахты могут использоваться в качестве гигантских межсезонных хранилищ энергии, где можно использовать тепло из различных источников, включая мусороперерабатывающие заводы, ветряные турбины, солнечные тепловые панели и даже сточные воды. повысить температуру существующего геотермального ресурса. По его словам, такой подход потенциально может повысить температуру воды до такой степени, что фактически не будет необходимости пропускать ее через тепловой насос или теплообменник, когда вы снова вытащите ее обратно.

«Это никогда не делалось в больших масштабах нигде в мире, поэтому для Великобритании это может стать возможностью действительно возглавить мир», — сказал он.

Возможности, по его словам, практически безграничны. «То, что у вас есть, — это огромный контейнер под землей, и все эти вещи, которые вы можете с ним делать, потому что он наполнен водой, а вода как предпочтительный передатчик тепла открывает все эти возможности».

Производство чистой энергии на угольных шахтах. Часть 2.