Uhlí se dnes nedostává tolik uznání, kolik by si zasloužilo. Palivo, které se obecně považuje za „překonané“, stále je a určitě ještě několik desetiletí bude hlavním zdrojem energie pro lidstvo. Je primárním palivem pro výrobu elektřiny se 40% podílem na světové výrobě a po ropných produktech také druhým nejdůležitějším zdrojem veškeré lidstvem spotřebované energie (tady je jeho podíl cca 28 %).
Je také nepochybné, že v příštích několika desetiletích se situace bude měnit jen poměrně pomalu – už proto, že známé zásoby levného uhlí dohromady vystačí minimálně na stovky let. Je možné, že uhlí má za sebou svůj „vrchol“, jeho spotřeba v posledních letech stagnuje, ovšem energetika má ohromnou setrvačnost, a tak se v některých částech světa bude intenzivně využívat nepochybně ještě desetiletí.
Otázkou je, v jaké podobě to bude. Dnešní tepelné uhelné elektrárny se zdají být minimálně pro část veřejnosti ve vyspělých zemích nepřijatelné, uhlí je také v mnoha ohledech poměrně „špinavé“ fosilní palivo s významnými emisemi. Zejména v porovnání například se zemním plynem, který z různých důvodů zřejmě uhlí v blízké době nahradí na pozici energetické dvojky. Otázkou ovšem je, v jaké podobě se uhlí vlastně bude používat. Ve hře jsou jak poměrně nové a zatím v praxi téměř nevyzkoušené technologie, tak i docela staré nápady v novém hávu.
ZAPÁLENÍ PRO VĚC
Jedním takovým, se kterým stále koketuje několik států, jež na uhlí stále ve velké míře spoléhají (například i sousední Polsko), je i spalování uhlí přímo pod zemí, přesněji řečeno technologie podzemního zplyňování uhlí. Zplyňování uhlí samo o sobě samozřejmě není nic nového; běžně se používalo od 19. století a například v první polovině 20. století byl v Československu svítiplyn dominantním plynným palivem. Zemní plyn nastoupil až s rozvojem dálkových plynovodů. Zplyňování ovšem probíhalo v kotlích na povrchu. Nápad přesunout ho pod zem a ušetřit na nákladech na vybavení se ovšem nabízel a vznikl zřejmě v různých hlavách, z nichž zmiňme alespoň některé známé, jako Dmitrije Mendělejeva. Ve Velké Británii se připravoval i zkušební provoz, který měl vést Nobelovou cenou ověnčený chemik William Ramsay.
Britský pokus překazila válka, ale stejně pomohl technologii k prvnímu praktickému užití. Článek o chystaném projektu si totiž přečetl ve svém švýcarském exilu V. I. Lenin a nezapomněl na něj. Myšlenka se v SSSR uchytila (možná i kvůli Mendělejevovu přínosu) a na začátku 30. let se Sověti pustili do experimentování ve větším měřítku. První úspěšný pokus proběhl v roce 1934, a v době po druhé světové válce bylo v SSSR v provozu pět podzemních „spaloven“. Po objevu velkých zásob zemního plynu byla většina z nich uzavřena.
Princip je prostý: kromě technologie na povrchu jsou k provozu zapotřebí jen vhodně nakonfigurované vrty, které zajišťují přívod okysličovadla do sloje. Lze použít vzduch, ale z technologického hlediska je lepší používat třeba kyslík (hlavně v kombinaci s vodou), protože pak vzniká čistší výsledný produkt.
Produktem většiny projektu je (či by měl být v případě těch zvažovaných) tzv. energoplyn, což je směs oxidu uhelnatého, uhličitého, vodní páry, vodíku, metanu a dalších uhlovodíků. Z energetického hlediska jsou zajímavé hlavně právě uhlovodíky. Plyn unikající z vrtu je nutné ještě zbavit nečistot (do jaké míry, to záleží na tom, jak a v jakém zařízení se má spalovat), a pak ho lze použít jako palivo například místo zemního plynu.
Od 19. století technologie podzemního zplyňování samozřejmě pokročila. Dnes například díky možnostem přesnějšího průzkumu i přesného vrtání je výrazně jednodušší ovlivňovat efektivitu hoření, a tím dosáhnout zvýšení efektivity i snížení množství zplodin ve vznikajícím plynu. Jak ukázaly pokusy prováděné v 90. letech na několika evropských malých experimentech, významně může pomoci například vytváření vhodných podzemních „kapes“ přímo v uhlí. Teplota spalování (spolu se složením uhlí) zase výrazně ovlivňuje to, které zplodiny během spalování vznikají a v jakém množství. 
Mimochodem, stejné testy potvrdily i to, že při procesu vzniká poměrně velké množství vodíku, který byl donedávna považován za odpad. To ale dnes už rozhodně neplatí: vodík je poměrně žádanou surovinou pro chemický průmysl a navíc se – třeba právě v západní Evropě – uvažuje o jeho využití ke skladování energie. Například k uložení přebytků výroby z větrných elektráren. Má to tu výhodu, že by se mohlo využít stávající infrastruktury: vodík by se mohl skladovat v plynovodech se zemním plynem. I proto se dnes některé projekty zaměřují právě na výtěžnost vodíku.
Podzemní spalování by mělo podle názoru většiny geologů umožnit využít i zásoby uhlí, které se tradičním způsobem jednoduše využít nedají – což je drtivá většina všech známých uhelných slojí. Zhruba 85 % z nich se tradičními technikami těžit nedá, ale podzemní zplyňování uhlí by mohlo zpřístupnit velkou část v nich skryté energie. Některé země jsou na tom lépe, některé hůře, ale u velkých zemí (Čína, Indie) se poměr využitelných a nevyužitelných zásob blíží světovému průměru. V Evropě by se pomocí zplyňování daly například využít ohromné zásoby uhlí skrývající se pod Severním mořem – i když to je v současné situaci skutečnosti velmi vzdálená představa.
ČISTÉ UHLÍ
Za určitých podmínek by technologie podzemního zplyňování měla podle dosavadních omezených zkušeností v řadě ohledů představovat menší zásah než klasická povrchová těžba a spalování plynu, ale to je zatím jen poměrně dobře podložený, ovšem v praxi nepotvrzený odhad. Jisté je, že má nepochybně i určité nevýhody. Představuje riziko znečištění podzemních vod v okolí hořící sloje a případně i těsně podpovrchových vrstev půdy. Na druhou stranu, v tomto ohledu je poměrně jednoduchým řešením přesun do větších hloubek, odkud se případné znečištění na povrch může dostat obtížněji. Ideálně prý zhruba od 800 m níže (ovšem přesná hloubka bude velmi záviset na místních geologických podmínkách).
Provoz také vyžaduje vodu, a to v poměrně velkých objemech, takže je nevhodný pro oblasti, kde jí je nedostatek. Geologové musí soustavně sledovat kvalitu podzemní vody, její tlak v okolních horninách a tak dále, protože zplodiny z hoření a jiné znečišťující látky z uhlí se mohou při nevhodném zacházení šířit velmi snadno do geologického okolí spalovací komory. Riziko je tedy přítomno neustále a nelze ho nikdy přestat brát na lehkou váhu.
Menším, protože dobře předvídatelným problémem by měl být i pokles půdy nad vypálenou slojí. Nasvědčují tomu i zkušenosti ze dvou malých a mělkých pokusných „podzemních generátorů“, které fungovaly v Čechách v 60. letech minulého století na lokalitách v severních Čechách.
Na nich se mimo jiné ukázalo nejen, jak moc závisí efektivita hoření na konkrétních geologických podmínkách, ale i to, že technologie není bez rizik. První hořící sloj (Bořislav u Teplic) tak například na dva roky znehodnotila nedaleký pramen, ze druhé (Březno u Chomutova) dokonce kvůli vysoké propustnosti sloje plyn unikal do okolí.
ZKUSÍ TO SOUSEDI?
Není tak asi divu, že u nás i ve vyspělých zemích jsou podobné pokusy mírně řečeno „kontroverzní“. Například v australském Queenslandu běžely od roku 2012 zkoušky na dvou lokalitách, ale tamní regionální vláda nakonec odmítla schválit přechod pilotního provozu do komerčního kvůli údajnému úniku spalin do okolí. Zajištění levné energie je ovšem pro vyspělé státy doslova klíčovou otázkou, a tak se do ověřovacích projektů investovalo ve 21. století v Jižní Africe, Austrálii, Číně, USA, ale i v EU.
Jen pár desítek kilometrů od Opavy, v katastru tradičního hornického městečka Kędzierzyn-Koźle (česky Kandřín-Kozlí), by možná dokonce měl v poměrně brzké době začít fungovat i ostrý větší provoz na podzemní zplyňování uhlí. Spojily se v něm společnosti Grupa Azoty a Tauron Polska Energia, které podle loňských vyjádření počítaly s rozpočtem zhruba 400–600 mil. euro. Vznikající plyn by měl sloužit jako surovina pro chemický průmysl. Ještě v loňském roce firmy velmi optimisticky slibovaly, že provoz by mohl začít fungovat někdy v letech 2020 či 2021. Zatím se ale nezdá, že by tento termín byl reálný.
Polský stát ovšem ve své energetické koncepci s podporou technologie stále počítá a hodlá ji podporovat dotacemi. Uhlí dnes zajišťuje výrobu zhruba 90 % polské elektřiny a v dohledné době ho těžko něco nahradí. Vývoj technologie, která by umožnila efektivnější využití dostupných zásob, je tedy logickým krokem.
Pokud třeba v Polsku budou zkušenosti dobré, zastánci technologie se domnívají, že by mohla uspět také v rozvojových částech světa. V místech, kde je poměrně těžké sehnat investiční kapitál, se líbí její v principu poměrně nízké investiční náklady. Odpadá stavba samotného elektrárenského kotle, zapotřebí je „pouze“ zařízení na separaci zplodin z plynu a finance na provoz či distribuci do míst spotřeby.
Foto: Keith Pakenham/FCA Communities and Communication