Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metanowość czynnych kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego w świetle rozporządzenia Parlamentu Europejskiego w sprawie redukcji emisji metanu w sektorze energetycznym

Kędzior Sławomir, Dreger Marcin

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2026

|

nr 114

181--193

PL

Ograniczenie globalnej emisji metanu, drugiego po dwutlenku węgla uciążliwego gazu cieplarnianego, staje się przedmiotem regulacji na szczeblu międzynarodowym. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego (PE) z 13 czerwca 2024 roku (nr 2024/1787) w sprawie redukcji emisji metanu w sektorze energetycznym przewiduje limity emisyjne metanu dla kopalń wydobywających węgiel energetyczny wynoszące do 5 t CH4/kilotonę (kt) od 2027 roku i do 3 t CH4/kt wydobytego węgla od 2031 roku. Od 1.01.2025 roku obowiązuje całkowity zakaz emisji metanu ze stacji odmetanowania oraz spalania w pochodni o skuteczności unieszkodliwiania < 99%. Górnośląskie Zagłębie Węglowe (GZW) charakteryzują znaczne ilości metanu zarówno wydzielającego się z pokładów węgla do wyrobisk kopalnianych, jak i emitowanego do atmosfery. Przeanalizowano dane dotyczące emisji metanu z kopalń GZW, uwzględniające szyby wentylacyjne oraz odmetanowanie w wariancie kopalni oraz operatora, i następnie porównano z wytycznymi zawartymi w rozporządzeniu PE dotyczącymi limitów emisji. Przedyskutowano także możliwe działania kopalń zmierzające do redukcji emisji, a zatem do uniknięcia wnoszenia wysokich opłat za ponadnormatywną emisję metanu do atmosfery. Z przeprowadzonej analizy wynika, że żadna kopalnia ani operator w GZW wykazujący emisję metanu nie spełnia wymagań rozporządzenia PE co do limitów emisji. Z uwagi na to, że operatorzy tacy jak Południowy Koncern Węglowy oraz Polska Grupa Górnicza są właścicielami także kopalń niemetanowych lub niewykazujących emisji metanu, po zaliczeniu wydobycia węgla także z tych kopalń raportowanie emisji metanu na operatora okazuje się korzystniejsze niż na kopalnię. Jednakże sposób raportowania emisji na kopalnię czy operatora nie jest kwestią jednoznaczną. Konieczne może zatem okazać się wprowadzenie technologii wychwytujących metan z powietrza wentylacyjnego (VAM) i jego utylizacji. Obecnie realizowanych jest w GZW kilka projektów w tej sprawie, jednakże ich wdrożenie w warunkach pracy kopalń w zagłębiu może być problematyczne. Podobnie przedstawia się problem pełnego wykorzystania metanu ze stacji odmetanowania, z których obecnie wydziela się do atmosfery ok. 30% ujętego metanu.

EN

Reducing global emissions of methane, the second most harmful greenhouse gas after carbon dioxide, is becoming the subject of international guideline. Regulation (EC) No. 2024/1787 of the European Parliament of 13 June 2024 on the reduction of methane emissions from the energy sector establishes methane emission limits for thermal coal mines of up to 5 t CH4/kt from 2027 and up to 3 t CH4/kt of extracted coal from 2031. As of January 1, 2025, a complete ban on methane emissions from methane drainage stations and flaring with a disposal efficiency of < 99% has been in force. The Upper Silesian Coal Basin (USCB) is characterized by significant amounts of methane, both released from coal seams into mine workings and emitted into the atmosphere. Methane emission data from USCB mines, including ventilation shafts and methane drainage for both the mine and operator variants, were analyzed and compared with the guidelines contained in the European Parliament’s (EP) regulation regarding emission limits. Possible actions by mines to reduce emissions and thus avoid high fees for excessive methane emissions into the atmosphere were also discussed. The analysis shows that no mine or operator in USCB reporting methane emissions meets the requirements of the EP regulation regarding emission limits. Because operators such as Południowy Koncern Węglowy and Polska Grupa Górnicza also own mines that do not emit methane or do not report methane, after including coal production from these mines, reporting methane emissions per operator proves more beneficial than per mine. However, the method of reporting emissions per mine or per operator is not clear-cut. Therefore, it may be necessary to introduce technologies that capture and utilize methane from ventilation air (VAM). Several projects are currently underway in the USCB, but their implementation in the operating conditions of the coal mines in the basin may be problematic. A similar challenge is the full utilization of methane from methane drainage stations, which currently release approximately 30% of the captured methane into the atmosphere.

2

The effect of freshwater discharge on the microbial-induced precipitation of minerals in a Baltic Sea bottom pockmark

Rzepa Grzegorz, Borkowski Andrzej, Manecki Maciej, Brodecka-Goluch Aleksandra, Łukawska-Matuszewska Katarzyna, Kania Jarosław, Błachowski Artur, Działak Paweł, De Mey-Śnieżyńska Izabela

Oceanologia

|

2026

|

No. 68 (3)

Art. no. 68301, 25 pp.

EN

Seabed pockmarks are circular or elongated depressions usually formed by the outflow of methane and groundwater. The accumulation of organic matter and disruption of sediments by the seepage result in specific biogeochemical conditions affecting both porewater and sediment composition. In this study, we have shown how freshwater intrusions and the presence of methane affect the biogeochemistry and mineralogy of the pockmark environment within continental shelf sea sediments. Porewater and sediment samples collected during an active freshwater seepage were compared with samples taken from the same location between seeps and from a nearby reference station. Porewater chemistry and the mineralogy of the sediments were combined with thermodynamic modeling. The bacterial and archaeal taxa were also identified via metagenomic analysis. It was found that freshwater seepage modifies the composition of pore water and affects both the degree of supersaturation of solutions relative to sediment minerals and the composition of the microbial system. A conceptual model has been proposed indicating that changes in sediment mineral composition due to freshwater discharge reflect the response of the microbial community to changes in pore water composition.

3

Bezpieczeństwo przede wszystkim -- system zarządzania zagrożeniami naturalnymi w LW ,,Bogdanka" S.A.

Borowski Marek, Burtan Zbigniew, Małkowski Piotr, Niedbalski Zbigniew, Kuczera Zbigniew, Hendzel Damian, Adamczuk Przemysław

Przegląd Górniczy

|

2025

|

T. 82, nr 3

52--68

PL

Bezpieczeństwo pracy w górnictwie podziemnym stanowi fundamentalny element działalności zakładów wydobywczych, determinując ochronę zdrowia pracowników oraz stabilność procesów produkcyjnych. Lubelski Węgiel „Bogdanka” S.A., jako jedna z najnowocześniejszych kopalń w Polsce, funkcjonuje w warunkach niższego poziomu zagrożeń naturalnych niż kopalnie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, jednak istotne pozostają: zagrożenie metanowe, pożarowe, klimatyczne oraz związane z pyłem węglowym. W artykule przedstawiono kompleksowy system zarządzania bezpieczeństwem wdrożony w Spółce, oparty na regulacjach prawnych, rozporządzeniach Wyższego Urzędu Górniczego, normach branżowych oraz integracji z Grupą ENEA. Kluczową rolę pełnią narzędzia korporacyjne ERM oraz elektroniczny system BPM wspierający identyfikację, ocenę i monitorowanie ryzyk. Omówiono zasady profilaktyki, procedury przeciwdziałania zagrożeniom oraz rozwiązania organizacyjne i techniczne, które zapewniają skuteczną ochronę przed zdarzeniami niebezpiecznymi. Efekty wdrożenia systemu to nie tylko poprawa kontroli ryzyk i wzmocnienie nadzoru, lecz także zapewnienie zgodności z wymaganiami norm ISO oraz ciągłe doskonalenie procesów bezpieczeństwa.

EN

Occupational safety in underground mining is a fundamental aspect of coal mine operations, determining both the protection of workers’ health and the stability of production processes. Lubelski Węgiel "Bogdanka" S.A., one of the most modern coal mines in Poland, operates under lower levels of natural hazards compared to the mines of the Upper Silesian Coal Basin, although methane, fire, coal dust, and climate hazards remain significant. The paper presents the comprehensive safety management system implemented in the Company, based on mining law regulations, executive acts of the State Mining Authority, industry standards, and integration with the ENEA Group. The corporate ERM tools and BPM electronic system play a key role in supporting risk identification, assessment, and monitoring. Preventive measures, hazard control procedures, and organizational as well as technical solutions are discussed, ensuring effective protection against dangerous events. The implementation results include improved risk control, strengthened supervision, compliance with ISO standards, and continuous improvement of safety processes.

4

Eco-efficiency and life cycle assessment of the long reach directionally drilled and cross-measure boreholes methane drainage technologies employed in bituminous coal mine on the basis of the pilot scale experimental data

Jura Bartłomiej, Krawczyk Piotr, Śliwińska Anna, Skiba Jacek, Karbownik Marcin, Howaniec Natalia

Journal of Sustainable Mining

|

2025

|

Vol. 24, iss. 2

189--202

EN

This paper presents the results of eco-efficiency and life cycle analysis conducted for two methane drainage technologies: cross-measure (CM) and long reach directionally drilled (LRDD) boreholes. In the analyses, data from coal mine methane drainage of two coal panels, I-C and II-C, located at the Staszic-Wujek coal mine in Poland, were used. The results of the life cycle and eco-efficiency assessments showed that employment of long reach directional drilling boreholes method has a lower environmental impact and is more eco-efficient, causing the lower environmental impact and lower construction and operating costs per cubic meter of methane extracted. The results of the sensitivity analysis indicated that the quantity of methane extracted has the greatest impact on the eco-efficiency index. For LRDD technology, the quantities of methane captured are significantly higher than for CM technology. The advantage of LRDD technology results mainly from the possibility of further extraction of methane from the exploited coal panel after coal extraction is completed. This is not possible with CM technology, in case of which the boreholes are being destroyed during coal extraction. CM technology also requires drilling a much larger number of boreholes and of a higher total length than needed in LRDD technology.

5

The concept of an effective installation for burning methane from mine ventilation air

Mocek Piotr, Bialik Wojciech, Gil Stanisław, Hildebrandt Robert, Łudzień Robert

Instal

|

2025

|

nr 12

8--14

EN

This publication presents a concept for a system for utilizing methane contained in the ventilation air of hard coal mines. The developed system enables the conversion of methane’s chemical energy into electricity and usable cooling using well-known unit processes: adsorption, desorption, and combustion in a gas turbine, or in a turbine with an additional catalytic converter. A key element of the concept is the use of the chemical energy of ventilation air to regenerate the adsorption dryer and methane concentrator, which allows for high energy efficiency of the entire cycle. Calculations were performed for flow rates ranging from 82.900 m3n/h of air with a methane content of 0.7% by volume to 248.000 m3n/h of air with a CH4 content of 0.2% by volume. The installation, with a net capacity of 1.3 MW of electricity and 3.5 MW of cooling. allows for the utilization of an average of 691 kg/h of CH4 from ventilation air methane (VAM) and 314 kg/h of CH4 from methane drainage (CMM). These values correspond to a reduction in CH4 emissions of 5.2 Gg CH4/year from VAM and 2.4 Gg CH4/year from methane drainage gas, assuming 86% availability. Economic analysis showed that the payback period depends significantly on the method of calculating emission costs. In variants that take into account the cost of CO2 emissions and the effect of avoided methane emissions. The payback period can be shortened to less than 9 years. The obtained results confirm that the proposed technology is an effective solution to the problem of methane emissions in the mining industry. enabling the simultaneous production of electricity and cooling with a positive economic balance.

PL

W publikacji przedstawiono koncepcję instalacji do utylizacji metanu zawartego w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego. Opracowany układ umożliwia przekształcenie energii chemicznej metanu w energię elektryczną i chłód użytkowy przy wykorzystaniu znanych procesów jednostkowych: adsorpcji, desorpcji oraz spalania w turbinie gazowej, względnie w turbinie z dodatkową częścią katalityczną. Kluczowym elementem koncepcji jest zastosowanie energii chemicznej powietrza wentylacyjnego do regeneracji osuszacza adsorpcyjnego i koncentratora metanu, co pozwala na osiągnięcie wysokiej efektywności energetycznej całego obiegu. Obliczenia przeprowadzono dla strumienia od 82 900 m3n/h powietrza o zawartości metanu 0.7% obj. do 248 000 m3n/h powietrza o zawartości 0.2% obj. CH4. Instalacja o mocy netto 1.3 MW energii elektrycznej i 3.5 MW chłodu pozwala na utylizację średnio do 691 kg/h CH4 metanu z powietrza wentylacyjnego (VAM) i 314 kg/h CH4 średnio z metanu z procesu odmetanowania (CMM). Wartości te odpowiadają redukcji emisji CH4 na poziomie 5.2 Gg CH4/rok z VAM i 2.4 Gg CH4/rok gazu z odmetanowania przy założeniu 86% dyspozycyjności. Analiza ekonomiczna wykazała, że okres zwrotu inwestycji zależy w znacznym stopniu od sposobu rozliczania kosztów emisji. W wariantach uwzględniających koszt emisji CO2 oraz efekt unikniętej emisji metanu, czas zwrotu może zostać skrócony poniżej 9 lat. Uzyskane wyniki potwierdzają, że proponowana technologia stanowi efektywne rozwiązanie problemu emisji metanu w górnictwie, umożliwiające równoczesne wytwarzanie energii elektrycznej i chłodu przy dodatnim bilansie ekonomicznym.

6

Metan we Fliszu Karpackim. Tunel w ciągu S19 jako test możliwości sektora: minął rok drążenia

Madej Łukasz

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2025

|

nr 3

88--93

PL

Z tekstu dowiesz się: jakie wyzwania inżynierskie towarzyszą budowie tunelu na S19 Rzeszów–Babica, dlaczego wykrycie metanu wymusiło zmianę harmonogramu i specjalne zabezpieczenia, jakie rozwiązania techniczne i systemy bezpieczeństwa zaplanowano wewnątrz tunelu.

7

CFD study case of ammonia-hydrogen mixture powered methane gas microturbine combustor in the context of the temperature repartition modifications

Fąfara Jean-Marc

Combustion Engines

|

2025

|

R. 64, nr 1

78--86

EN

Actually, much research has been conducted on the ability of hydrogen-ammonia mixture fuel to replace classical fuel such as methane for gas (micro)turbine use. These studies concern the combustion stability and NOx formation. Temperature repartition in gas (micro)turbine combustor is very important from a thermomechanical point of view. This issue is often omitted in research. If modifications occur in temperature repartition, an overheating zone can appear and lead to mechanical damage to the combustor liner. Numerical studies, CFD method based with the use of Ansys Fluent tools, were conducted on a self-designed gas microturbine combustor for methane application, using various ammonia-hydrogen mixtures and methane fuelling. Then, the obtained temperature maps were compared between methane and ammonia-hydrogen mixtures with various compositions to find an ammonia-hydrogen mixture composition that permits to reproduce a similar temperature repartition as for methane fuelling; this mixture contains maximally 10% mass hydrogen (or 48% vol). This ammonia-hydrogen mixture composition was compared to other research where the ammonia-hydrogen composition was optimized for combustion stability and NOx reduction (hydrogen content of 30% vol). According to performed studies, the proposed ammonia-hydrogen composition in other research is confirmed to be safe for gas microturbine applications from a thermomechanical point of view.

8

Comparative analysis of calculation tools for estimating carbon footprint of wastewater treatment plants : methodologies and emission factors

Szulc-Kłosińska Paulina, Zaborowska Ewa, Mąkinia Jacek, Dymaczewski Zbysław

Archives of Environmental Protection

|

2025

|

Vol. 51, no. 4

38--49

EN

Wastewater treatment plants (WWTPs) are significant sources of greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). This study compares two widely used carbon footprint (CF) calculation tools, CFCT and ECAM, and validates their results with a self-developed Validation Tool. The findings reveal substantial differences in CF estimates, with ECAM reporting emissions more than twice as high as those computed by CFCT. The Validation Tool, which incorporates site-specific empirical emission factors (EFs), estimates emissions approximately 80% lower than the other tools. The analysis identifies key methodological limitations, including the oversimplification of N2O emissions in CF models, inconsistencies in EF selection, and the lack of standardized validation methodologies. The study underscores the need for refining CF methodologies by integrating real-world operational data and establishing harmonized validation frameworks to enhance the reliability of emissions accounting.

PL

Celem artykułu była porównawcza analiza dwóch narzędzi do szacowania śladu węglowego (CF) oczyszczalni ścieków: CFCT (wersje 2014 i 2024) oraz ECAM (wersja 2024). Opracowano również narzędzie walidacyjne z wykorzystaniem współczynników emisji (WE) dla podtlenku azotu (N2O) i metanu (CH4) z procesu osadu czynnego wyznaczonych empirycznie. Praca miała charakter aplikacyjny - oceniano dokładność, spójność i przydatność narzędzi dla potrzeb raportowania równoważonego rozwoju. Analizie poddano oczyszczalnię ścieków (OŚ) w Poznaniu (100000 m³/d, 1000000 RLM). Wykorzystano dane z 2021 roku oraz wyniki czterodniowej kampanii pomiarowej emisji N2O i CH4, wykonanej za pomocą spektrometru FTIR (spektrometria w podczerwieni z transformatą Fouriera, urządzenie pomiarowe Gasmet DX4000) ze specjalną pływającą kopułą pomiarową. Uzyskane WE wprowadzono do autorskiego narzędzia walidacyjnego. Porównanie oparto na specjalnie zaprojektowanej procedurze, umożliwiającej ocenę wpływu różnych wartości GWP (2007, 2014, 2021) oraz wartości WE (domyślnie wartości literaturowe versus empiryczne). CFCT (2014) zwrócił wynik 29 310 tCO2e/rok; 2024: 28 730 (−2%). ECAM: 54 370 (+88% względem CFCT 2024). Narzędzie walidacyjne: 10 344 (GWP 2007), 10 077 (2021), 9 995 (2014), czyli ~65% mniej niż ECAM. Zakres 1 (Z1) dominował względem Zakresu (Z2) (stanowiąc >75% sumy emisji Z1 oraz Z2). Wybór WE ma kluczowe znaczenie - domyślne wartości mogą zawyżać CF nawet o 200%. Stosowanie danych empirycznych znacząco zwiększa trafność analiz i umożliwia odzwierciedlenie rzeczywistych warunków pracy. Ujednolicenie metodyk i uwzględnienie lokalnych uwarunkowań stanowi warunek rzetelnego raportowania środowiskowego. Narzędzia CF powinny być walidowane empirycznie, zanim zostaną użyte do decyzji operacyjnych. Praca wspiera rozwój nowoczesnych, adaptowalnych narzędzi zgodnych z celami zrównoważonego rozwoju w obszarze OŚ.

9

Sustainable use of methane globally. Selected social and environmental aspects

Hildebrandt Robert, Marszowski Ryszard

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2024

|

z. 195

189--202

EN

Purpose: in the cognitive space, the article focuses on the issue of sustainable methane emissions, which can be seen as an approach aimed at controlling and reducing methane emissions into the atmosphere in a way that takes into account the balance between the emission and removal of this gas, in order to reduce its impact on climate change. Methodology: the theses presented in the article were verified using the following methods: literature review, critical analysis of literature, analysis and comparison of documents and an example of good practices. Result: in recent years, issues related to sustainable development and environmental protection have become central topics in the international arena. One of the key elements of this debate is the role of methane as a greenhouse gas and the question of whether its use can contribute to sustainable development or pose a potential threat to the environment. Originality: the key task is to develop a strategy that will allow for the effective use of methane while minimizing negative effects on the environment. Innovative technologies, stringent regulations and international cooperation are the key to achieving this goal and turning the use of methane into an opportunity for sustainable global development.

10

Środowiskowe zagrożenia wynikające z wdrożenia ekologicznych rozwiązań w energetyce

Naworyta Wojciech

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2024

|

nr 112

23--29

PL

W niniejszym rozdziale poddano krytycznej ocenie wybrane rozwiązania techniczne z obszaru szeroko pojętej energetyki. Obok rozwoju wielkopowierzchniowej fotowoltaiki, energetyki opartej na spalaniu pierwotnej biomasy leśnej, stosowania gazu jako paliwa w procesie transformacji, rozwoju energetyki wodorowej, analizie poddano również zmiany, które dokonują się w dziedzinie motoryzacji. Wykazano związek pomiędzy elektromobilnością i energetyką oraz skutki dla środowiska wynikające z upowszechnienia samochodów elektrycznych. Autor jest świadomy, że każdy z wymienionych problemów nadaje się na osobną poważną analizę. W rozdziale w oparciu o źródła jedynie zaakcentowano ważniejsze niebezpieczeństwa wdrożenia na szeroką skalę rozwiązań technicznych, które w opinii publicznej uznawane są jako antidotum na aktualne problemy środowiska, głównie na problemy zmian klimatu. Na przykładzie energetyki zawodowej opartej na biomasie pokazano, że system promocji innowacji prośrodowiskowych prowadzi do upowszechniania rozwiązań, które nie tylko nie chronią środowiska, ale są wręcz dla środowiska szkodliwe. Dotacje, upusty oraz regulacje pozarynkowe sprawiają, że niektóre ryzykowne przedsięwzięcia w energetyce mogą już wkrótce stanowić poważny problem nie tylko dla globalnego klimatu, ale wręcz dla życia na Ziemi.

EN

The chapter critically evaluates selected technical solutions in the field of broadly understood energy sector. In addition to the development of large-scale photovoltaics, energy based on the combustion of primary forest biomass, the use of gas as a fuel in the transformation process, and the development of hydrogen energy, changes taking place in the automotive industry were also analysed. The relationship between electromobility and energy sector was demonstrated, as well as the environmental effects resulting from the popularization of electric cars. The author is aware that each of the problems mentioned deserves a separate serious analysis. The chapter, based on sources, only highlights the more important dangers of large-scale implementation of technical solutions that are considered in public opinion as an antidote to current environmental problems, mainly the problems of climate change. The example of professional energy production based on biomass shows that the system of promoting pro-environmental innovations leads to the dissemination of solutions that not only do not protect the environment, but are even harmful to the environment. Subsidies, discounts and non-market regulations mean that some risky projects in the energy sector may soon pose a serious problem not only for the global climate but even for life on Earth.

11

„Jeśli chcemy, by wszystko pozostało tak, jak jest, wszystko się musi zmienić”*. Dekarbonizacja Unii Europejskiej a boom łupkowego NGL

Sikora Andrzej P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2024

|

nr 112

63--71

PL

W niniejszym rozdziale podjęto próbę opisu wpływu rewolucji łupkowej na rynek tzw. Natural Gas Liquids (etan, propan, butan, izobutan, pentan). Opisano szanse i wyzwania stojące przed rozwojem petrochemii opartej na krakerach parowych w Europie. Omówiono stosunek cen ropy naftowej do gazu ziemnego jako miarę względnej wartości węglowodorów w postaci ciekłej (np. ropy naftowej) i węglowodorów w postaci gazowej (np. gazu ziemnego). Rewolucja łupkowa dokonała znacznego postępu w technologiach, które obejmują wykorzystanie wody lub cieczy pod wysokim ciśnieniem do ekstrakcji gazu, kondensatu czy ropy naftowej. W rezultacie produkcja NGL – ciekłych pochodnych gazu ziemnego, stale rośnie. Wyzwaniem związanym z NGL jest to, że są one droższe w obsłudze, przechowywaniu czy transporcie w porównaniu z produktami rafinowanymi, ponieważ NGL wymagają wysokiego ciśnienia lub niskiej temperatury, aby były utrzymywane w stanie ciekłym, gotowe do wysyłki i przetworzenia. NGL są również wysoce łatwopalne i wymagają użycia specjalistycznej logistyki jak: cystern-ciężarówek, statków i zbiorników magazynowych. Polityka energetyczna i przewidywane odejście od węglowodorów powinno spowodować, że zapotrzebowanie na duże jednostki olefinowe i poliolefinowe zmniejszy się w ciągu najbliższych 20–25 lat z powodu przejścia na recykling mechaniczny i chemiczny plastików. Należy brać pod uwagę, że surowcami do produkcji polimerów staną się odpady z tworzyw sztucznych a nie jak dotychczas etylen (etan) i propylen (propan). Unia Europejska wprowadzając Europejski Zielony Ład pokazuje ambitny plany bycia klimatycznie neutralną do 2050 roku. Osiągnięcie tego celu będzie możliwe tylko dzięki nowym, opracowanym przez branżę petrochemiczną rozwiązaniom w zakresie gospodarki klimatycznej i cyrkularnej. Przemysł chemiczny jest niezbędny dla silnej i zrównoważonej gospodarki Europy przyszłości, ponieważ chemikalia są obecne w prawie każdym strategicznym łańcuchu wartości.

EN

The chapter attempts to describe the impact of the shale revolution on the market of the so-called Natural Gas Liquids (ethane, propane, butane, isobutane, pentane). The opportunities and challenges facing the development of steam cracker-based petrochemistry in Europe are described. The ratio of crude oil prices to natural gas is discussed as a measure of the relative value of hydrocarbons in liquid form (e.g. crude oil) and hydrocarbons in gaseous form (e.g. natural gas). The shale revolution has made significant advances in technologies that include the use of high-pressure water or liquids to extract gas, condensate or crude oil. As a result, the production of NGL – liquid derivatives of natural gas – is constantly increasing. The challenge with NGLs is that they are more expensive to handle, store or transport compared to refined products because NGLs require high pressure or low temperature to be kept liquid, ready for shipment and processing. NGLs are also highly flammable and require the use of specialized logistics such as tank-trucks, ships and storage tanks. Energy policy and the anticipated move away from hydrocarbons should reduce the demand for large olefin and polyolefin units over the next 20–25 years due to the shift to mechanical and chemical recycling of plastics. It should be taken into account that the raw materials for the production of polymers will be plastic waste and not ethylene (ethane) and propylene (propane) as before. By introducing the European Green Deal, the European Union shows ambitious plans to be climate neutral by 2050. Achieving this goal will only be possible thanks to new solutions developed by the petrochemical industry in the field of climate and circular economy. The chemical industry is essential for a strong and sustainable European economy of the future, as chemicals are present in almost every strategic value chain.

12

Technologie likwidacji ekshalacji gazów oraz uszczelniania rur okładzinowych w świetle obowiązujących uwarunkowań prawnych

Szczygieł Andrzej, Marchacz Łukasz

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2024

|

R. 27, Nr 8 (306)

16-19

PL

Średnia roczna temperatura na świecie znacząco wzrosła od czasu rewolucji przemysłowej, a ostatnia dekada (2010-2019) była najcieplejszą dekadą odkąd zaczęto prowadzić pomiary temperatury. Z 20 najcieplejszych lat w historii pomiarów, 19 zanotowano po 2000 roku. Większość dowodów wskazuje, że wynika to ze wzrostu emisji gazów cieplarnianych spowodowanych działalnością człowieka. Jednym z głównych czynników tych negatywnych zmian jest metan, a co za tym idzie konieczność ograniczenia jego emisji do atmosfery. Przez lata problem ten był pomijany w dyskusji, a gaz oraz produkty jego spalania notorycznie były emitowane do atmosfery np. przez jego spalanie w pochodniach. Ostatnie lata i ciągły rozwój technologii pokazują, iż jest możliwa znacząca redukcja emisji poprzez zastosowanie nowych rozwiązań do uszczelniania otworów wiertniczych.

EN

The average annual global temperature has increased significantly since the Industrial Revolution, and the last decade (2010-2019) was the warmest decade since temperature measurements began. Of the 20 warmest years in the history of measurements, 19 were recorded after 2000. Most evidence indicates that this is due to an increase in greenhouse gas emissions caused by human activities. One of the main factors behind these negative changes is methane, and thus the need to reduce its emissions into the atmosphere. For years, this problem has been ignored in the discussion, and gas and its combustion products are notoriously emitted into the atmosphere, e.g. by its flaring. Recent years and continuous development of technology have shown that it is possible to significantly reduce emissions through the use of new solutions for sealing drilling wells.

13

Zagrożenie metanowe w polskich kopalniach węgla

Badura Henryk

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2024

|

Vol. 13, iss. 2

183--195

PL

W artykule przeanalizowano kształtowanie się zagrożenia metanowego w polskich kopalniach węgla kamiennego w latach od 1998 do 2022. Artykuł oparto na analizie danych zamieszczonych w rocznych raportach o stanie zagrożenia metanowego w kopalniach węgla kamiennego, zredagowanych w Głównym Instytucie Górnictwa na podstawie danych zgromadzonych przez służby Wyższego Urzędu Górniczego w Katowicach. W artykule zwrócono szczególną uwagę na wykorzystanie metanu ujętego systemami odmetanowania. Stwierdzono tendencje wzrostowe metanowości bezwzględnej kopalń oraz tendencje wzrostowe metanowości systemów odmetanowania. Stwierdzono także słabą tendencję do obniżania metanowości wentylacyjnej. Wykazano również generalny wzrost wykorzystania metanu z ujętego systemami odmetanowania i duże wahania metanowości wentylacyjnej.

EN

The article analyzes the development of methane risk in Polish hard coal mines in the years 1998 to 2022. The article is based on the analysis of data included in annual reports on the state of methane risk in hard coal mines, edited at the Central Mining Institute on the basis of data collected by the services of the Higher Office Górniczy in Katowice. The article pays particular attention to the use of methane captured by methane drainage systems. Increasing trends in the absolute methane capacity of mines and increasing trends in the methane capacity of methane drainage systems were found. A weak tendency to reduce ventilation methane capacity was also found. A general increase in the use of methane from methane drainage systems and large fluctuations in ventilation methane capacity were also demonstrated.

14

The Use of Methane from Landfill Gas to Generate Energy and its Management at the Plant as a Way to Reduce Climate Change

Basta Emilia, Szewczyk Piotr

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2024

|

Tom 26

236--250

EN

In the era of consumerism, increasing amounts of waste constitute an ecological and logistical problem. Waste landfills are increasingly installing degassing installations and obtaining landfill gas containing methane as a renewable energy source. The work aims to analyse the production and management of energy at a selected waste landfill operating a cogeneration unit. The role of landfill gas, its production amount, composition and use in cogeneration units to produce energy were analysed. The biogas produced is used to produce electricity and heat at the analysed waste treatment plant. The research showed the extraction and energy use of biogas in the amount of 916,876 m3 per year, which produced 1,558 MWh of electricity and 1,589 MWh of heat in cogeneration. The electricity produced is a power source for the enterprise and its infrastructure, and the surplus is sent to the power grid. However, 34% of the heat is used for the plant's needs. The remaining part can be used in ORC systems (Organic Rankine Cycle). The tests showed that the total efficiency of energy production is 85.80%, with the availability index of the cogeneration unit amounting to 0.95. The energetic use of landfill gas containing methane is an optimal solution from an energy and environmental perspective to limit climate change.

15

Transfer mieszaniny poreakcyjnej w reformingu parowym metanu

Grabarczyk Robert, Jarosiński Przemysław, Masztakowski Paweł, Sadowski Adam, Wernik Jacek

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 12

1514--1516

PL

Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych połączenia wytwórni wodoru, w której przetwarzana jest mieszanina wysokometanowego gazu ziemnego i benzyny lekkiej, zawierającej w swym składzie głównie heksan, heptan oraz pentan, z wytwórnią wodoru, w której surowcem jest jedynie wysokometanowy gaz ziemny. Pierwsza z wymienionych wytwórni była wyposażona w reaktor prereformingu, w którym zawarte w benzynie frakcje węglowodorów były krakowane do metanu. Część strumienia opuszczającego reaktor prereformingu była kierowana do drugiej wytwórni wodoru. Symulację wytwórni wodoru przeprowadzono w programie Aspen HYSYS. Wykonano analizę wpływu transferowania mieszaniny poreakcyjnej opuszczającej reaktor prereformingu na zapotrzebowanie na moc chłodniczą, cieplną i elektryczną.

EN

A computer simulation of the connection of a H₂ unit processing a mixt. of high-MeH natural gas and light petrol contg. mainly C₅H₁₂, C6H₁₄ and C₇H₁₆ (pre-reformer) with a H₂ unit using only high-MeH natural gas as a feedstock was carried out. In the pre-reformer, hydrocarbon fractions contained in petrol were cracked to MeH. A part of the stream leaving the pre-reformer was directed to the second unit. Modeling was carried out using Aspen HYSYS software. The effect of transfer of the post-reaction mixt. leaving the pre-reformer on the demand for cooling, heat and electricity was analyzed.

16

Badanie procesu utleniającego sprzęgania metanu na modyfikowanym barem i wapniem katalizatorze La-Ce-O

Michorczyk Barbara, Kralka-Muzyk Monika

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 12

1563--1572

PL

Otrzymano dwie serie katalizatorów na bazie La-Ce-O modyfikowanego dodatkiem 5, 10 i 20% mas. jonów baru lub wapnia i scharakteryzowano je pod kątem ich właściwości fizyczno-chemicznych oraz katalitycznych. Uzyskane materiały zbadano metodami niskotemperaturowej adsorpcji azotu, TPD-CO2, XRD oraz SEM-EDS, a ich aktywność w procesie OCM zbadano w zakresie temp. 400-800°C. Wykazano, że modyfikacja katalizatora La-Ce-O jonami baru i wapnia miała znaczący wpływ na porowatość, powierzchnię BET, rozkład i moc zasadowych centrów aktywnych, morfologię, a także właściwości katalityczne. Zarówno katalizator La-Ce-O, jak i jego modyfikacje jonami baru i wapnia charakteryzowały się bardzo wysoką aktywnością w procesie OCM w niskich temperaturach (ok. 550°C). Pod względem zmian konwersji metanu w funkcji temperatury, wszystkie materiały zachowywały się podobnie. W zakresie temp. 500-550°C preferowaną ścieżką reakcji była konwersja do gazu syntezowego i dalsze utlenianie tlenku węgla, przy czym głównymi produktami reakcji metanu z tlenem był wodór i ditlenek węgla. W wyższych temperaturach (>550°C) preferowanym procesem stało się utleniające sprzęganie metanu. Najwyższą selektywność do etylenu i etanu (55-60%) osiągnięto w zakresie temp. 650-750°C. Dodatek jonów wapnia lub baru znacząco poprawił selektywność do etylenu i etanu. Powyżej 600°C selektywność wzrosła o 15%, nie wpływając w znaczący sposób na stopień konwersji metanu.

EN

Two series of La-Ce-O-based materials modified with 5, 10, and 20% by mass of Ba or Ca ions were studied for their physicochem. and catal. properties. The materials were characterized by low-temp. N₂ adsorption, TPD-CO₂, XRD, and SEM-EDS, and their activity in the oxidative coupling of MeH (OCM) process was tested at temp. 400–800°C. The modification significantly influenced porosity, BET surface area, distribution and strength of basic active sites, morphol., as well as catal. properties. Both the base La-Ce-O catalyst and its modifications exhibited very high activity in the OCM process at temp. as low as 550°C. In terms of conversion changes as a function of temp., all materials behaved similarly. In the temp. range of 500-550°C, the conversion to synthesis gas and further oxidn. of CO was preferred, with the main products of the MeH-O reaction being H₂ and CO₂. At above 550°C, oxidative coupling of MeH became the preferred process. The highest selectivity for ethylene and EtH (55-60%) was achieved at temp. 650-750°C. Moreover, the addn. of Ca or Ba significantly improved the selectivity for ethylene and EtH. At temp. above 600°C, selectivity increased by 15%, without any significant effects on the of MeH conversion degree.

17

Optimization of the biofuel production by idealized fermentation of the animal manure, chicken wastes, and sewage sludge

Afif Mohamed M. I., El-Shehawy Ashraf A., Ali Fatma A. A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2024

|

Vol. 26, nr 2

48--56

EN

This study aims to optimize an economic procedure to produce biogas and bio-ethanol from different organic wastes such as sewage sludge (SS) and/or cattle dung (CD) and/or poultry manure (PM). The experiment was carried out at a wastewater treatment plant in Egypt. Each waste type was mixed with the starter, CaCO3, and water then loaded in a fermenter and kept for 35 days at 35° C under the anaerobic digestion. The evolved volume of the biogas and the content of methane CH4 were measured daily while the cellulase and protease enzymes were tested every four days. Results have indicated that the digester containing the SS has produced the greatest biogas volume (L) 27.45 Lb/D/d (liters biogas/digester/day), 0.61 Lb/D contents’ volume/d, and cumulative 606.30 Lb/D during the 16th day. Significant CH4 volume percentages produced during the 17th day were 72.07, 71.16, and 71.11% while the produced bio-ethanol alcohol was 2.47, 2.32, and 1.99% from the SS, CD, and PM, respectively. The procedure efficiency is prominent by the production of the biogases and in-situ activating enzymes all in one reactor that was periodically monitored for its reactants and product content. No need for the pre-treatment of wastes as raw materials or chemical additives and the fermented residue can be further tested for soil fertilization. These wastes can be promising for bio-energy production being economic and environment friendly.

18

Reduction of chosen gaseous pollutants from rabbit excrement in ex situ conditions, using natural manure additives

Karpińska Katarzyna, Nowakowicz-Dębek Bożena, Wrzesińska-Jędrusiak Edyta, Jaguszewski Sebastian, Targońska-Karasek Małgorzata, Wlazło Łukasz

Journal of Water and Land Development

|

2024

|

no. 61

151--158

EN

Animal production is a major source of environmental pollutants, so it is becoming crucial to search for new methods to reduce their release while maintaining animal welfare. The aim of the study was to apply natural additives to rabbit manure in ex situ conditions to reduce the volume of released gaseous pollutants like ammonia (NH3), methane (CH4) and hydrogen sulphide (H2S). The study was carried out in two stages, each with a control group and five experimental groups with additives, natural sorbents (zeolite, bentonite biochar, perlite, mixtures in various proportions of zeolite, biochar and bentonite as well as perlite and biochar) or dried plants containing saponins (Tribulus terrestris and Lysimachia nummularia). Pollutants from each group were measured continuously for one month. In stage 1, both in the case of NH3 and CH4, statistically significant differences were observed between the tested groups. The use of sorbent mix and Tribulus terrestris was shown to reduce the release of both NH3 (by 80% and 83%, respectively) and CH4 (by 17% and 25%, respectively). The greatest reduction of NH3 in stage 2 was achieved when perlite with the addition of biochar was used (56%), and CH4 was achieved when Bacillus azotofixans sp. nov. bacteria were used (38%).

19

Investigation of Methane-Hydrogen Mixtures in Vertical Pipelines

Marius Darie, Vlasin Nicolae, Prodan Maria, Burian Sorin, Pupazan Gabriela, Moldovan Lucian

Inżynieria Mineralna

|

2024

|

Vol. 1, no. 1

63--69

EN

The paper presents an assessment of issues regarding the separation phenomena of methane-hydrogen mixtures in vertical pipelines. In the first part of the paper, the explosion risk is underlined. Thus, the widespread use of methane in both the industrial and domestic sectors is well known. In practice, due to recent trends, the injection of hydrogen into dedicated methane installations, the differences in densities can lead to separation phenomena which have an unfavorable effect on the operating regimes of equipment using this mixture and also, on the risk of explosion. The use of hydrogen in the industry is not new, but the increasing impact in terms of the number of users may involve a higher number of accidents due to the increased field of probability of hazardous situations in terms of explosions. The second part presents the used methods. The diffusion and gravitational separation are presented as phenomena having opposite effects. The used methods are theoretical and simulation approaches. The theoretical model is based on a nondynamic model. Therefore, no time parameter was not involved in the model. A linear dependence with the height of the concentration variation was observed for the range of heights considered. The conducted simulation underlined the same conclusion regarding the magnitude of gravitational separations in the methanehydrogen mixtures. The main conclusion of the approach is that the separation phenomenon effect due to the gas density differences is negligible. The approach also revealed, as expected that the higher level of pipe is exposed to a higher risk of increased hydrogen concentration.

20

Dispersion of Methane in Closed Enclosures

Cioclea Doru, Ianc Nicolae, Boanta Corneliu, Matei Adrian, Dragoescu Razvan

Inżynieria Mineralna

|

2024

|

Vol. 1, no. 1

263--274

EN

The increase of the population also involve the increase of the consumption of raw materials. This requires the diversification and development of industrial processes in semi-enclosed or open spaces. The carrying out of human activities of an industrial nature involves the accidental use, handling or presence of explosive substances such as methane. The presence of this gas in closed or semi-closed spaces can generate explosion phenomena. The accumulation of methane in narrow spaces is well studied and known, but the dispersion and especially the dispersion dynamics of methane released from a source considered infinite is less known. Knowing how methane disperses into the air is very important for establishing preventive measures. The paper presents the experiment on the dynamics of methane dispersion in a closed enclosure.