废弃煤矿变身“可再生热源”

阿拉斯代尔·雷恩

煤炭是英国工业革命的生命线。这种高能量密度的燃料虽然产生烟尘，却将生命赋予了新建的工厂和船坞，带着英国向现代化前进。随之形成的碳密集型经济，全然忽略了周围的自然环境。随着煤炭的开采，全世界开始依赖化石燃料，这也导致了我们如今不得不面对的环境问题。

但是，如果可以扭转这种局面，让历史的进程变得更绿色、更清洁会怎么样？我们是否可以利用脚下煤矿中天然形成的热水，使英国，乃至全世界巨大的供暖需求脱碳？

亚当·布莱克在十年前就问过自己这个问题。他供职于英国最大的装瓶公司，积极支持清洁能源。“我们公司有3.7万平方米的仓库需要供暖。”这名达勒姆郡兰彻斯特葡萄酒公司的能源项目主管说，“仓库正好在一个四层矿井的上方，矿井已经被水淹没。”

煤炭曾为英国的工业革命提供动力。

来自冰岛的几位地热专家帮助布莱克在泰恩–威尔郡盖茨黑德的海曼煤层钻了个孔。受地质作用的影响，抽上来的水，温度为15°C。

借助电动热泵——“就像是把冰箱的工作原理反过来一样”——这些水可以为仓库供暖，保证库内的葡萄酒瓶处于合适的温度。布莱克说：“我们已经在为几处仓库、一处配送仓和一家面包店供暖，很快还会有一家汽车展销厅。”

不光是布莱克一人因矿井水的能源潜力倍感振奋，负责管理全国废弃煤矿的英国煤炭管理局，也对未来十年进行了大胆规划。该局的地质学家认为，从威尔士到苏格兰中部，再到英格兰北部和中部，英国有1/4的家庭都居住在废弃矿井的上方。据估计，废弃矿井中约有20亿立方米热水，比苏格兰尼斯湖的水量还多25%。研究人员认为，矿井水是英国储量最大的待开发清洁能源之一。

“采矿对现代城镇的布局带来了巨大影响，我们现在居住的很多城镇都是因采矿而兴建的。在我们最大的城镇中心中，10个里面有9个都位于废弃的矿井上方。”煤炭管理局主要负责管理矿井能源的夏洛特·亚当斯说，“矿井水是使供暖系统脱碳的最佳途径。这种水全年可取，温度恒定，储量还很大。”

英国承诺到2050年实现碳中和，将大刀阔斧地改进供暖系统（供暖约占英国能源消费总量的一半）。英国主要使用天然气供暖，约占供暖能源消费的70%。亚当斯说，政府已决定从2025年起新建的住房不再使用燃气锅炉。英国近一半的电力生产已实现脱碳，但如果居民供暖改用电锅炉，就会增加对清洁能源的需求，对电网造成巨大压力。

为了实现大范围减排的目标，煤炭管理局正在研究70多个矿井水供暖项目的可行性。据估计，全英的矿井水中储有约220万吉瓦时的热量，并且还能储存更多。

煤炭管理局目前正在开发的最大的项目位于锡厄姆——达勒姆郡的一个海边小镇，也是陶顿煤矿的所在地。目前由于环境原因，当地每年都会从矿井中抽出数百万升矿井水。由于会与地下岩石产生化学反应，矿井水中常含有毒物质。抽出来用于供暖的水会被重新注入矿井，并在那里再次得到加热。

在英国的废弃矿井中，约有20亿立方米热水，比苏格兰尼斯湖的水量还多25%。

这些矿井水在冬天可以用来供暖，在天热时又能用于制冷，与使用天然气相比，碳排放量仅为25%。“这还比天然气便宜，大概能便宜一成。”亚当斯说，“我们觉得这还能吸引来投资，为当地增加就业岗位。”

英格兰东北部是全英国经济最低迷的地区之一。上世纪80至90年代，矿井的关闭使原来的煤矿社区分崩离析，失业率飙升，工作岗位锐减。

在北海对岸，荷兰的海尔伦有全球最先进的矿井水供暖项目，为当地人民带来了经济复苏的希望。海尔伦位于荷兰东南部，曾经是煤炭重镇。50多年前，这里的煤矿大规模关停。2008年，地热专家赋予了废弃煤矿新的生命，利用矿井水为当地的居民和企业供暖、降温。这种方式对环境的影响要小很多。

该项目的运营商铭基水务公司，已将500户家庭和商业机构接入地区供暖网，为超过25万平方米的建筑供暖。该系统将本地区供暖产生的碳排放量减少了近2/3。铭基水务还在努力进一步脱碳，计划通过太阳能和风力发电来为矿井水升温。

“我们有一套闭环设备。也就是说，我们会把多余的能量重新送回矿井，储存起来，以备不时之需。”公司的创新部经理赫尔曼·艾吉德姆斯说，“这里有一家数据中心，散热高达45℃，足够为附近的学校供暖。一家超市的制冷系统也足以為300户居民供暖。”

海尔伦通过这种方式实现了高水平的能源自给，这对荷兰来说非常重要，因为荷兰计划于2022年前关停国内的天然气生产项目。

虽然海尔伦在欧洲处于领先地位，却也不是第一个吃螃蟹的。1989年，加拿大新斯科舍省斯普林希尔一家包装公司就曾从附近废弃多年的煤矿中抽水供暖。这家公司现隶属于毛瑟包装公司，多年来一直在改进供暖方案，现在掌握了一套100%使用清洁能源的循环气候控制系统。“冬天供暖，夏天制冷。”公司的经理大卫·麦克唐纳说，当30年前公司在煤层中打下第一个钻孔的时候，他就已经在这里工作了。

荷兰海尔伦的矿井水供暖项目

在西班牙，废弃煤矿的地热正在为一系列公共建筑提供热量。

当地许多小企业对这种先进的供暖技术感到非常自豪，也纷纷组建了自己的地热供热系统。政府官员也在利用当地丰富的清洁能源吸引投资。

在西班牙北部的阿斯图里亚斯地区，也发生了类似的事情。经历了多年的衰退后，当地最后一处煤矿于2018年关停，这对世代以采煤为生的当地居民造成了巨大影响。但随着矿井水的开发，当地又迎来了复苏的曙光。“地热让我们的煤矿重获新生。”主管当地能源部门的玛丽亚·迪亚兹·阿瓜多说，“我们正在开发一种全新的商业模式，和抽取矿井水及相关的技术有关。”

阿斯图里亚斯的废弃矿井不仅为上百户居民供暖，还为一家医院、一所大学、一所中学，以及其他一些公共和私人建筑供暖。负责该项目的胡诺莎公司承诺供暖价格会比使用化石燃料低，并且只使用清洁电力抽水。阿瓜多说，这种方式每年能减少数千吨的碳排放量。

不过，虽然有大量证据证明矿井水潜力巨大，也并非毫无问题。改造房屋接入地热供暖系统并不便宜，而新建住房往往也离废弃矿井比较远，此外，还存在一些技术问题。

“就像在锡厄姆，之前就已经有一些工厂在利用矿井水了。只有在有供暖需求的地方钻井才能很好地利用矿井的地热。”英国地质勘探局负责地下水建模的水文地质学家科琳娜·阿拜瑟说，“这会遇到技术上的挑战，比如，废弃多年又无人维护的矿井是否足够稳定。”

不过，也许最大的障碍是钱，这也是最初开发矿井水的原因。尽管若各方面条件许可的话，使用矿井水供暖要比传统供暖方式便宜，但其开发成本确实要高得多。

布莱克希望，随着技术的发展、利用率的提高，以及能源管理部门的有效监管，成本能有所下降。

毋庸置疑的是，这种资源就在那儿：曾经挤满了工人和设备的矿井已被热水淹没，现在，它们正静待被重新启用的那天。

[编译自BBC网站]

编辑：马果娜