Energi från kol kopplas nu till global uppvärmning och föroreningar på global nivå. Faktiskt, det har uppskattats att kol bidrar till 25 % av växthusgaserna.

Kolanvändning har orsakat allvarliga negativa miljöpåverkan, från dess brytning och bearbetning, till dess transport och förbränning, leder till höga nivåer av föroreningar. I oktober 2017, En rapport från FN:s väderorgan visade att koldioxidnivåerna steg med "rekordhastighet" jämfört med 2016.

Runt världen, Kolbrytning bidrog historiskt till den industriella revolutionen och spelade en viktig roll i utvecklingen av det moderna samhället. Men många gruvor har sedan dess stängts i Storbritannien och Europa. I UK, detta ledde till svåra ekonomiska tider och arbetslöshet i många samhällen, inklusive gruvarbetarstrejker på 1970- och 1980-talen, en effekt som spelades in i filmen Brassed Off från 1996.

Men vad händer inuti kolgruvorna efter deras stängning? Förvånande, de flesta nedlagda kolgruvor börjar producera metan – känd som Coal Mine Methane (CMM) – som kan vara en ren energikälla. Den kan användas för att generera el via gasmotorer eller, med viss teknisk bearbetning, matas in i gasnätet. Över tid, dock, gruvorna börjar fyllas med vatten och metanet kommer nästan helt att försvinna.

Vatten, vatten överallt

Men detta kommer att skapa ännu en möjlighet. Storbritanniens historiska kolgruvor har ett ungefärligt kvarvarande tomrum på en miljard kubikmeter. Vid översvämning, det motsvarar 400, 000 olympiska simbassänger med vatten vid en stabil temperatur. Denna stora volym vatten kan användas för effektiv uppvärmning och kylning och minska koldioxidutsläppen.

Men hur? En nyligen publicerad publikation av teamet vid Nottingham Trent University förklarar. Vattnet i kolgruvorna har i allmänhet en stabil temperatur – normalt mellan 12C och 20C beroende på plats – vilket gör det perfekt för uppvärmning, eller kylning, byggnader eller industriella processer.

Vi utvecklade och testade en ny teknik under flera år med hjälp av två system, en vid Markham Vale och en på National Coal Mining Museum för England, och fann att det kan använda detta vatten för att ge grönt, hållbar energi till hem och företag i Storbritannien.

Möjligheter och utmaningar

Teknologin, som bygger på att använda vattenvärmepumpar, är enkel och okomplicerad och fungerar på samma sätt som ett kylskåp eller luftkonditioneringssystem. Den producerar inget buller eller lokal luftförorening och är dessutom tre eller fyra gånger effektivare än en vanlig elvärmare eller gaspanna.

För att förstå hur värmepumpar i allmänhet fungerar, överväga kylskåpet i ditt kök. Detta extraherar värmen från maten och dryckerna inuti den, och avleder den till den omgivande miljön via en kondensor (som helt enkelt är en radiator) på kylens utsida. Vår teknik använder ett liknande system. I detta fall, vi utvinner värmen från kolgruvans vatten och använder den för att värma upp byggnader.

I UK, kolgruvteknikprogram pumpar redan nästan 112 miljoner megaliter vatten av miljöskäl, som att undvika förorening av dricksvatten, källor och floder. Den nya tekniken skulle kunna använda detta vatten, som ändå pumpas, potentiellt generera 63 megawatt värme per år.

Men tekniken har sina egna utmaningar, specifikt en brist på investeringar och "förkämpe" organisationer att leda processen. Till viss del, detta beror på att det fortfarande är en lite känd eller förstådd teknik av många investerare.

Det saknas också en tydlig modell att följa i Storbritannien när man implementerar ny teknik som denna, inte bara kommersiellt, men också avtalsmässigt och juridiskt. De flesta bostadsutvecklare i Storbritannien och Europa, till exempel, föredrar att förlita sig på väletablerad teknik som gaspannor eller elvärmare, även i områden där det finns kolgruvor. Om en sådan ny, grön teknik ska lyckas, Det behövs övergripande strategier för att få utvecklare – och allmänheten – ombord.

Hett ämne

På den positiva sidan, tekniken kan integreras med andra uppvärmningstekniker, och i många fall kan befintlig byggnadsinfrastruktur användas för att implementera det. Tekniken kan också minska koldioxidutsläpp och energianvändning och stödja efterlevnad av EU:s energieffektivitetsdirektiv och brittiska ESOS-regler.

Vi har också utmärkta, storskaliga fallstudier, visar hur effektivt det kan vara. I Asturien, nordvästra Spanien, till exempel, ett sjukhus och en universitetsbyggnad värms redan upp med hjälp av kolvatten.

Vår forskning visar att denna teknik kan ge världens nedlagda kolgruvor en ny, grön, livstid. Vilket passande arv för branschen det skulle vara.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.