Dùng công nghệ nào để khai thác bể than sông Hồng?

Trữ lượng gấp 20 lần mỏ than Quảng Ninh

Theo chiến lược phát triển ngành công nghiệp than được Thủ tướng phê duyệt ngày 16/1, Việt Nam đặt mục tiêu tìm kiếm đối tác trong và ngoài nước nghiên cứu đầu tư, lựa chọn công nghệ, phương pháp thăm dò bể than sông Hồng đến năm 2030. Việc thăm dò một phần diện tích và điều tra, đánh giá bể than sông Hồng được hoàn thành trong 15 năm sau đó.

Một số đề tài, dự án nghiên cứu khai thác thử nghiệm tại bể than sông Hồng sẽ được đầu tư, nhằm lựa chọn công nghệ hợp lý. Theo Cục Khoáng sản Việt Nam, nếu tính đến độ sâu 3.500 m, tổng trữ lượng mỏ than sông Hồng lên đến 210 tỷ tấn, gấp 20 lần mỏ tại Quảng Ninh, trong đó có tới 90% nằm ở Thái Bình. Từ năm 2009, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) đã ký kết hợp đồng chuyển giao công nghệ với một số nước để khai thác thử nghiệm mỏ than sông Hồng.

Than là nhiên liệu quan trọng cho nhiều ngành kinh tế, đặc biệt là nguyên liệu chính để sản xuất điện.

Theo quy hoạch mới đây, Việt Nam phấn đấu sản lượng khai thác than thương phẩm đạt 45-50 triệu tấn (không tính than bùn) năm 2030 sau đó giảm 7-10 triệu tấn trong 15 năm tiếp theo. Các địa phương có điểm than trữ lượng nhỏ được khuyến khích khai thác phục vụ nhu cầu tại chỗ. Than bùn được chú trọng làm nhiên liệu và phân bón cho ngành nông, lâm nghiệp. Các mỏ than lớn được khai thác theo tiêu chí xanh, hiện đại, sản lượng cao, an toàn, bền vững, tiết kiệm.

Đề án "Điều tra, đánh giá tổng thể tài nguyên than phần đất liền bể sông Hồng" do Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam thực hiện từ năm 2012 - 2020. Đề án đã tiến hành điều tra, đánh giá tổng thể tài nguyên than phần đất liền bể sông Hồng trên diện tích 2.765 km (được gọi là vùng điều tra), trong đó đánh giá tài nguyên than cấp 333 trên diện tích 265 km ở Đông Hưng - Kiến Xương - Tiền Hải, tỉnh Thái - Bình và Giao Thủy, tỉnh Nam Định (được gọi là vùng đánh giá).

Kết quả nghiên cứu của đề án sông Hồng đã xác định được 5 tập vỉa than (TV) phân bổ trong 5 tập của hệ tầng Tiên Hưng. Cơ sở để phân chia các tập vỉa là tính phân nhịp theo các chu kì thành tạo, mỗi chu kì thường bắt đầu bằng một tập hợp các trầm tích hạt mịn hơn như sét, bột kết có chứa các lớp, vỉa than, kết thúc chu kì là tập hợp các trầm tích hạt thô hơn như cát, sạn sỏi kết xen bột kết hạt lớn và sau đó quá trình được lặp lại. Theo cột địa tầng của các lỗ khoan, trong vùng đã xác nhận có 5 nhịp lớn tương ứng với 5 chu kì thành tạo và theo đó có 5 tập địa tầng và 5 tập vỉa than.

Trên cơ sở phân tích tổng hợp các đặc điểm về thạch học than, thành phần hóa học và tính chất vật lý của than cho thấy than ở phần đất liền bể Sông Hồng thuộc nhãn than lignit A đến bitum và mức độ biến chất tăng theo chiều sâu.

Như vậy, than ở phần đất liền bể sông Hồng thuộc nhãn than lignit A đến bitum; than có độ tro trung bình đến thấp, nhiệt lượng tương đối cao, hàm lượng lưu huỳnh thấp, chất bốc cao; nhiệt độ nóng chảy của tro than cao, nên chúng rất thích hợp sử dụng làm than năng lượng. Theo các tiêu chí chọn vùng khai thác than bằng công nghệ khi hóa than ngầm (UCG) của Linc Energy (Úc), loại than này cũng đáp ứng các yêu cầu của công nghệ UCG.

Nhóm nghiên cứu đề án đã đồng danh được các tập vỉa than trong khu vực nghiên cứu. Than có chất lượng tốt đáp ứng nhu cầu sử dụng là nguyên liệu tốt cho các nhà máy nhiệt điện.

Tiềm năng lớn nhưng nhiều thách thức trong khai thác

TS. Đào Văn Thịnh, Tổng Hội Địa chất Việt Nam, bể than sông Hồng có tiềm năng tài nguyên than rất cao (cao nhất Việt Nam). Nếu tính đến độ sâu -3500m thì tổng tài nguyên than đạt 210 tỷ tấn, gấp 20 lần bể than Quảng Ninh được chia thành 8 vùng tài nguyên than. Việc khai thác than bể than sông Hồng rất khó khăn do nhiều yếu tố. Điều kiện địa chất – mỏ, địa chất thủy văn- địa chất công trình, kiến tạo, địa chấn của bể than rất phức tạp, nguy cơ xảy ra các rủi ro khi thác than ở dưới sâu.

Một điểm đáng lưu ý là than có mặt ở độ sâu quá cao. Đa số các vỉa than nằm ở khoảng độ sâu từ -300m đến -1200m, độ sâu tối đa đạt trên 3000m; Đá vách, đá trụ của các vỉa than mềm yếu, có sức bền cơ lý kém.

Sơ đồ địa chất bể than sông Hồng

PGS.TS. Lưu Đức Hải, Hội Kinh tế môi trường Việt Nam cũng khẳng định, bể than sông Hồng là tiềm năng lớn về năng lượng hóa thạch của Việt Nam, nếu được khai thác có thể tạo ra được nguồn thu ngân sách lớn; cũng như mở ra một số ngành công nghiệp mới. Nhưng việc khai thác bể than Sông Hồng bằng các công nghệ hiện có là hầm lò và UCG tiềm ẩn nhiều tác động tiêu cực to lớn đến môi trường và kinh tế xã hội của toàn vùng do các vỉa than nằm sâu dưới các tầng nước ngầm trong các địa tầng kém gắn kết.

Về công nghệ khai thác, PGS.TS. Tô Kim Anh, Đại học Bách khoa Hà Nội đã nghiên cứu và đề xuất sử dụng công nghệ khí hóa sinh học than ngầm. Đây không chỉ là giải pháp công nghệ khai thác than hiệu quả (tiếp cận được các vỉa than với độ sâu lớn đến vài nghìn mét) tại bể than sông Hồng mà còn chuyển loại hình sử dụng năng lượng hóa thạch từ đốt than trực tiếp sang đốt khí; cho phép sử dụng nguồn năng lượng hiệu quả cao hơn nhiều (~ 35%) và đồng thời giảm phát thải khí CO2 (đến >50%), không gây biến đổi cấu trúc địa chất, môi trường và bề mặt cảnh quan; đảm bảo an ninh năng lượng, phát triển kinh tế xanh, ứng phó với biến đổi khí hậu.

Khai thác than ngầm bằng công nghệ khí hóa sinh học than sẽ giảm thiểu triệt để số lượng lao động phổ thông, giảm tối đa phát thải độc hại; bảo vệ môi trường và sức khỏe của người lao động trực tiếp nói riêng và công đồng khu vực khai thác nói chung.

TS. Đào Văn Thịnh cho rằng cần nghiên cứu chi tiết và cụ thể về đặc điểm địa chất mỏ, địa chất thủy văn, địa chất công trình trước hết tại các khu mỏ than dự kiến khai thác thử nghiệm; cần lựa chọn công nghệ khai thác than phù hợp nhất, an toàn nhất trong điều kiện cụ thể; cần tiến hành đánh giá tác động môi trường tổng quan (chiến lược) và chi tiết cụ thể tại từng khu mỏ; cần tiếp tục mời các tổ chức tư vấn nước ngoài cùng tham gia nghiên cứu hoặc các nghiên cứu riêng rẽ một số vấn đề nan giải về kỹ thuật – công nghệ khai thác bể than sông Hồng…

Chuyên gia cho rằng, nên triển khai công tác khai thác than thử nghiệm bằng công nghệ khí hóa than ngầm ở những vị trí đã thăm dò chi tiết trên nguyên tắc không ảnh hưởng đến cuộc sống, sản xuất của người dân. Tuy nhiên, trước khi khai thác thử nghiệm phải nghiên cứu chi tiết, kỹ lưỡng điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn khu vực khai thác và làm rõ hiệu quả kinh tế của việc khai thác.

Tô Hội