Rozwiązując zagadkę metanu kopalnianego

Metan jest niewidoczny i bezwonny, a jego wpływ na klimat był dotychczas bardzo niedoszacowany. Ma cztery atomy wodoru i jeden węgla. Truje, wybucha… i długo pozostawał poza aktywistycznym radarem. Metan jest głównym składnikiem gazu ziemnego oraz „wiernym towarzyszem” kopalni węglowych. Ledwo uregulowany, niepopularny, niebezpieczny…

„Metan ulatniający się z kopalń jest silniejszym czynnikiem wzrostu globalnego ocieplenia niż lotnictwo i transport morski razem wzięte” – podała w 2018 r. Międzynarodowa Agencja Energetyczna w swoim corocznym raporcie „World Energy Outlook”¹. Think tank Ember pod koniec 2020 r. po raz pierwszy uchylił rąbka tajemnicy środowiskowego aspektu emisji metanu kopalnianego w Polsce wydając raport², którego wnioski można podsumować: „metan kopalniany ma gorszy wpływ na klimat, niż dwutlenek węgla z elektrowni Bełchatów”. Warto zadać pytanie: dlaczego o Elektrowni Bełchatów mówi się wiele (skądinąd słusznie), natomiast o metanie kopalnianym prawie wcale?

Metan – niedoceniany przeciwnik w walce o klimat

Być może dlatego, że dotychczas o metanie myślało się tylko w kontekście zagrożenia górniczego. W istocie metan stanowi znaczne zagrożenie dla bezpieczeństwa pracy górników, a jego wybuchy doprowadziły do wielu głośnych tragedii, które podawały media.

Bardziej prawdopodobne jest jednak to, że dopiero od niedawna zaczęto zdawać sobie sprawę z zagrożenia klimatycznego płynącego z emisji metanu do atmosfery. Dotychczas wyliczano, że uśredniony wpływ jednej tony metanu na klimat może być porównywalny do 25 ton dwutlenku węgla. Tym samym brano pod uwagę klimatyczny wpływ metanu w perspektywie 100 lat od jego wypuszczenia do atmosfery, pomijając fakt, że w krótszej perspektywie ten wpływ jest o wiele silniejszy. I tak też, w perspektywie 20-letniej (a więc kluczowej z punktu widzenia przeciwdziałania zmianom klimatycznym), wpływ jaki ma na klimat jedna tona metanu porównywalny jest do wpływu ponad 80 ton dwutlenku węgla.

Presja społeczna, aby zauważyć wpływ metanu na zmianę klimatu, doprowadziła do zmiany narracji. W październiku 2020 r. Komisja Europejska ogłosiła włączenie Strategii Metanowej do Zielonego Nowego Ładu³, mając na celu zmniejszenie emisji tego gazu, przede wszystkim w sektorze energetycznym oraz w rolnictwie. W toku przygotowań i konsultacji nie brakowało opinii, które podkreślały fakt, że dostępne dane dotyczące emisji są najpewniej mocno niedoszacowane. Pomiary w kopalniach były skupione na zapewnieniu bezpieczeństwa i nie musiały być precyzyjne, a metan znajduje drogi ujścia nie tylko przez szyby wentylacyjne, ale również przez pęknięcia w złożach znajdujących się nad warstwami metanonośnymi.

Problem niedoszacowania emisji nie dotyczy tylko kopalni. Infrastruktura gazowa nie jest szczelna, a wycieki w łańcuchu dostaw są niemalże nieuniknione w trakcie transportu gazu przez tysiące kilometrów i jego dystrybucji do indywidualnych odbiorców.

Dość szybko zdano sobie sprawę, że skala problemu prawdopodobnie przekracza jakiekolwiek dostępne szacunki. Podjęto jednak próby zwrócenia uwagi na wycieki metanu używając dostępnych danych. Ze wspomnianego wcześniej raportu Ember wyniknął dość intuicyjny, przykry wniosek: Polska odpowiada za znakomitą większość emisji metanu kopalnianego w Europie.

Metan kopalniany – problem, który z nami zostanie

Nieco mniej intuicyjna okazała się rozbieżność w śladzie klimatycznym węgla z poszczególnych kopalni. W kopalni ZG Brzeszcze należącej do Tauronu, metan ulatniający się podczas wydobycia surowca podwaja ślad klimatyczny wynikający ze spalania w elektrowniach wydobywanego tam węgla. Natomiast kopalnia Bogdanka pod Lublinem jest uznawana za niemetanową – według dostępnych danych emisje metanu nie towarzyszą tam procesowi wydobywania węgla. Może to jednak ulec zmianie, jeśli zgodnie z planami spółki wydobycie będzie kontynuowane na głębszych pokładach.

Przyjrzymy się jednak skąd pochodzą emisje metanu z kopalni. Wojewódzki Urząd Górniczy w Katowicach⁴ podaje że 16% wszystkich emisji to możliwe do uniknięcia wycieki metanu ze stacji odmetanowania, które zostały wcześniej ujęte w analizie.

Emisje metanu z kopalni nie ustaną nawet po zaprzestaniu wydobycia. Badania naukowców⁵ jasno wskazują, że metan będzie wydobywał się z metanowych kopalni jeszcze przez wiele lat po ich zamknięciu, więc problem emisji tego gazu pozostanie, nawet jeśli uda nam się przeprowadzić odejście od węgla w energetyce. Najskuteczniejszym sposobem na zapobieżenie emisjom jest wykorzystanie ulatniającego się już metanu do kogeneracji energii elektrycznej i ciepła. Takich projektów mogłoby powstać w Polsce więcej patrząc na liczbę opuszczonych szybów wentylacyjnych. Aby jednak tak się stało, najpierw trzeba przeprowadzić szeroko zakrojone badania i inwentaryzację takich szybów. Na ten moment nie mamy wystarczających i rzetelnych danych dotyczących emisji z opuszczonych i zamkniętych kopalń znajdujących się poza parasolem Spółki Restrukturyzacji Kopalni, a więc po zakończonym procesie ich likwidacji.

Dziwi brak wigoru w sprawie metanu kopalnianego przez ostatnie kilkadziesiąt lat, w szczególności przez pryzmat tego, że metan to cenny surowiec energetyczny i wyłapywanie go przyniosłoby kopalniom zyski. Jednak pomimo nadchodzącego ogłoszenia unijnej strategii metanowej, w Polsce niewiele mówi się o metanie. Ministerstwa odpowiedzialne za ten temat przerzucają się odpowiedzialnością.

Czy metan pogrzebie polskie kopalnie?

W Polsce opłata środowiskowa za tonę emisji metanu jest skandalicznie niska. Wynosi zaledwie kilkadziesiąt groszy. Całkowicie odstaje od rynkowych cen pozwoleń na emisję dwutlenku węgla sięgających już blisko 60 euro za tonę. Nie wiadomo czy Unia Europejska będzie dążyła do wyrównania tych standardów, ale od obecnego polskiego rządu nie należy się spodziewać, że przejmie inicjatywę. Biorąc pod uwagę zaangażowanie z jaką Komisja Europejska podchodzi do gazów cieplarnianych, nie można wykluczyć, że wprowadzi opłaty od emisji metanu. Patrząc na skalę ulatniającego się metanu, może to w znaczny sposób przyczynić się do szybszego końca węgla energetycznego w Polsce.

Z danych ARP Katowice⁶, przeanalizowanych przez Fundację Instrat, wynika, że w 2020 r. sektor wydobywczy zapłacił jedynie 130 tys. zł za emisję metanu. Nijak ma się to do opłat ponoszonych za emisje dwutlenku węgla w sektorze energetycznym, które liczy się w miliardach złotych.

Aby lepiej zrozumieć związek pomiędzy węglem a metanem, warto spojrzeć na dane zgromadzone przez Fundację Instrat w ramach portalu www.energy.instrat.pl i „Bazy danych o kopalniach węglowych w Polsce”⁷. W raporcie wykazano, że do największych emitentów metanu należą kopalnie Jastrzębskiej Spółki Węglowej: Pniówek i Knurów-Szczygłowice. JSW jest największym emitentem metanu kopalnianego w Unii Europejskiej. 

Mając wiedzę o typach węgla jesteśmy w stanie stwierdzić, że część najbardziej metanowych kopalni wydobywa węgiel energetyczny, którego zastosowanie ogranicza się do elektroenergetyki i ciepłownictwa. Jest to surowiec, który w ciągu 10, góra 20 lat, bazując na strategiach UE, Międzynarodowej Agencji Energii lub Instratu, stanie się marginalnym, a nie dominującym paliwem.

Praca analityków zajmujących się sektorem wydobywczym jest utrudniona przez niepełny dostęp do danych, które raportowane są przez poszczególne spółki. Utrudnione jest także przedstawienie w całości wpływu kopalni na środowisko, ponieważ dane hydrogeologiczne umieszczone są w wielu instytucjach, a dostęp do nich jest ograniczony. Na potencjalne korzyści zwiększenia transparentności danych o sektorze energetycznym wskazaliśmy już w 2020 r. w „Apelu o otwarty dostęp do danych w energetyce i górnictwie”⁸. Pomimo trudności udało się zebrać w jednym miejscu dostępną na ten temat wiedzę na portalu energy.instrat.pl w ramach bazy danych o kopalniach.

Dane o emisjach metanu w szerszym kontekście pozwolą nie tylko zaplanować odejście od węgla, ale także upewnić się, że ten proces będzie przeprowadzony w sposób sprawiedliwy i zrównoważony – w myśl hasła „Zamykając kopalnie nie zapominamy o skutkach społecznych i posprzątajmy metan, który po nas zostanie”.

Zasada ostrożności

W dyskusji o metanie, w kontekście nadchodzącej transformacji energetycznej, pomijany jest jeszcze jeden kluczowy wątek – metan to główny składnik gazu ziemnego. Tymczasem Polska planuje największą ekspansję tego gazu w UE w nadchodzącym dziesięcioleciu, chociaż nadal niepewne jest jak wysokie mogą być opłaty za wycieki metanu w łańcuchu dostaw. Sama naprawa tych wycieków może znacznie zwiększyć koszty operacyjne planowanych inwestycji gazowych i popchnąć Polskę na tor wysokich cen energii elektrycznej i pułapki gazowej, z której nie będziemy mogli się wydostać przez wiele lat.

Metan to przede wszystkim zagrożenie klimatyczne, którego skali na razie nie sposób określić, skoro nie ma rzetelnych pomiarów jego emisji. Dlatego do planów gazowych, w perspektywie najbliższych lat, powinno podchodzić się o wiele bardziej umiarkowanie, aby realizować jedynie te plany, które są niezbędne, aby przeprowadzić efektywną transformację energetyczną.

Jan Balcerowski

Jan Balcerowski – student ekonomii na Uniwersytecie w Warwick i analityk, pracuje w Fundacji Instrat, zajmuje się tematami dotyczącymi sprawiedliwej transformacji, metanu i zielonych finansów. Nadzieję na zatrzymanie zmian klimatu pokłada w wiatrakach na morzu.

Dziękuję Michałowi Hetmańskiemu za współpracę nad artykułem.