Cumberland využije teplo ze starého uhelného dolu

Obecní budovy zpravidla nevznikají nad podzemní tepelnou infrastrukturou. Městské centrum obvykle vyroste tam, kde je rovný pozemek a územní plán to dovolí.

V Cumberlandu v Britské Kolumbii však tento postup umístil obecní úřad, zasedací síň rady i rekreační centrum přímo nad někdejším uhelným dolem č. 6.

Šachta se již šedesát let plní vodou. V zimě i v létě má stejnou teplotu. Nyní vzniká plán, jak ji využít.

Teplo ze starého uhelného dolu

Cumberland leží nad územím s přibližně osmdesátiletou historií těžby uhlí. Mezi rokem 1888 a koncem 60. let 20. století odsud bylo vyvezeno asi 17,5 milionu tun kvalitního uhlí, které putovalo do zahraničí pro pohon parníků a vytápění hutí.

Pak doly zavřely, pracovní místa zmizela a chodby se postupně naplnily vodou, pro niž nikdo neměl využití. Až dosud.

Obec nyní spolupracuje s výzkumníky z University of Victoria (UVic) na záměru získávat energii ze starých uhelných dolů.

Zachary Gould je komunitním energetickým plánovačem iniciativy Accelerating Community Energy Transformation při UVic a vede projekt v Cumberlandu. Zdůrazňuje, že cílem je využívat jako zdroj samotnou zadrženou vodu, nikoli zbytky uhlí.

Jak systém funguje

Voda v důlních chodbách Cumberlandu si po celý rok udržuje stabilní teplotu v úzkém rozmezí: v létě je chladnější než povrch a v zimě teplejší. Tepelná čerpadla tento rozdíl využijí k vytápění budov, případně teplo odvádějí pro chlazení.

Chlazení v červenci, vytápění v lednu a očekávané téměř nulové emise uhlíku. Inženýři toto řešení popisují jako rozsáhlý zemní tepelný výměník. Obec jej v tomto případě nemusela budovat, protože výkopové práce už byly provedeny v minulém století.

Menší systémy založené na stejném principu vytápějí po desetiletí domy, firmy a komunitní vysoké školy v několika obcích v atlantské části Kanady.

Starostčina vize tepla z uhelného dolu

Cumberland je malá obec s přibližně 4 800 obyvateli a bez vlastního inženýrského týmu. To se změnilo ve chvíli, kdy starostka Vickey Brown sledovala online webinář iniciativy Accelerating Community Energy Transformation.

Zájem už měla předem. Dva městské bloky nad uhelným dolem č. 6 byly určeny k přestavbě a Brown přemýšlela, zda by šachty pod nimi mohly vytápět budovy, které nad nimi vzniknou.

Na jejím seznamu přání je dostupné bydlení i průmyslové prostory. Brown se zvlášť zajímá o nájemce, jako jsou skleníky nebo zpracovatelé potravin – tedy podniky, které lépe fungují s levným a stabilním zdrojem tepla.

Mapování podzemního labyrintu

Tato debata nezačala na úřadě. Zrodila se mezi místními geology, kteří se pravidelně scházejí a porovnávají poznatky o tom, co vychází ze starých šachet.

Cumberlandský geolog Cory MacNeill vzpomíná, že si skupina vyměňovala postřehy o metanu, který stále uniká ze starých důlních děl. Následně se rozhovor stočil k tomu, co dalšího by šachty mohly nabídnout.

„Jde o nové nahlížení na tyto staré zdroje a pozůstatky průmyslu,“ řekl MacNeill. Podle něj možná stojí za to ptát se, co by mohly vrátit, nejen co z nich bylo vytěženo.

Aby tým zjistil, co se pod zemí skutečně nachází, zmapoval důlní síť společně s victoriajským Cascade Institute. Zaznamenal rozsáhlé, vícevrstvé bludiště, které se táhne pod většinou obce.

Poučení z jiných míst

Cumberland nezačíná od nuly. Springhill v Novém Skotsku od 80. let využívá geotermální energii ze zatopeného uhelného dolu k vytápění podniků a komunitní vysoké školy; voda zde má přibližně 64 (18 °C).

Nizozemský Heerlen posunul tento koncept dál, když opuštěný uhelný důl proměnil v městskou síť dálkového zásobování, která vytápí a chladí stovky budov. Podrobnosti o rozšíření tohoto systému uvádí nedávná vědecká studie.

Emily Smejkal, výzkumná pracovnice Cascade Institute specializující se na geotermální energii, úzce spolupracovala s týmem z Cumberlandu. Jelikož se šachty uhelného dolu rozprostírají pod většinou obce, mohla by podle ní stejný zdroj tepla jednou využívat celá komunita.

Teplo z pozůstatků uhelného dolu

Historie, na níž tento projekt stojí, není bezproblémová. Doly v Cumberlandu po generace tvořily základ místního hospodářství, ale práce v nich byla nebezpečná. Dělníci umírali mladí. Společnosti prodávaly palivo určené ke spalování, o němž dnes víme, že přispívá ke změně klimatu.

Dawn Copeman, historička z Cumberland Museum and Archives, říká, že využívání stejných šachet k výrobě čisté energie historii obce nepřepisuje. Pracuje s ní.

Návrh na otevření nového uhelného dolu v okolí v roce 2011 vyvolal silný odpor. Návrh získávat teplo z opuštěných dolů byl přijat zcela jinak.

Před pilotním projektem

Údaje o emisích, které se u tohoto projektu šíří – včetně předpokládaného snížení emisí z vytápění občanské zóny o 90 procent – vycházejí z počítačového modelování v rané fázi, nikoli z vybudovaného a fungujícího systému.

Pilotní projekt dosud nebyl postaven. Skutečný výkon bude záviset na tom, jak podzemní důl zareaguje po zahájení čerpání a jak se vyvinou parametry kvality vody i náklady na infrastrukturu.

Co se mění nyní

Pokud bude systém fungovat podle modelu, samotné připojení občanské zóny by mohlo každoročně zabránit spálení množství odpovídajícího asi 30 000 librám uhlí.

Brown chce systém rozšířit do průmyslové zóny poblíž jezera Comox, kde by podniky s vysokou spotřebou tepla mohly podpořit vznik nových místních pracovních míst i širší daňové základny.

Před tímto projektem byla důlní síť Cumberlandu evidována hlavně jako riziko. Bylo nutné odvětrávat metan a hrozilo poklesání terénu. Nyní existuje konkrétní plán považovat ji za infrastrukturu – za tepelný zdroj zaplacený jedním stoletím a využitý stoletím následujícím.

Další bývalé uhelné komunity, pod nimiž leží podobné zatopené labyrinty, situaci pozorně sledují.

Informace vycházejí z tiskové zprávy v UVic News.