Największa uczelnia techniczna w regionie i sudecka gmina uzdrowiskowa łączą siły, by wprowadzać „zielone” rozwiązania. W podpisanym właśnie liście intencyjnym zobowiązują się do współpracy i wymieniają inicjatywy, które chcą wspólnie zrealizować.

Dokument podpisali (zdalnie) prof. Arkadiusz Wójs, rektor Politechniki Wrocławskiej i Roman Kaczmarczyk, burmistrz Lądka-Zdroju. Ze strony uczelni we wspólne działania z gminą uzdrowiskową zaangażowani będą naukowcy z dwóch wydziałów – Mechaniczno-Energetycznego oraz Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii. Razem z władzami Lądka-Zdroju będą realizować badania i szukać funduszy na wspólne granty badawczo-wdrożeniowe. Współpraca będzie się wiązać z wytwarzaniem energii ze źródeł odnawialnych, w tym m.in. z planami budowy farmy fotowoltaicznej w Lądku-Zdroju oraz kwestią zagospodarowania tamtejszego odwiertu geotermalnego.

Wody termalne są, ale jest też i problem

List intencyjny jest tak naprawdę potwierdzeniem dotychczasowej współpracy gminy z uczelnią i deklaracją jej zacieśnienia. Od lat bowiem naukowcy z Wydziału Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii prowadzą badania wód w Lądku-Zdroju. Byli także bezpośrednio zaangażowani w badania i prace związane z lądeckim odwiertem służącym rozpoznaniu budowy geologicznej gminy.

Prof. Wojciech Ciężkowski z W6, który specjalizuje się w hydrogeologii wód leczniczych, termalnych i krasowych, a prywatnie pochodzi z Lądka-Zdroju, podkreśla, że przez długi czas nad zagospodarowaniem wód termalnych w Polsce pracowano głównie na Niżu i Podhalu. – Sudety były w tych planach pomijane m.in. ze względu na bardzo skomplikowaną geologię terenu. Przejawów wód termalnych było u nas niewiele – tylko w jeleniogórskich Cieplicach i Lądku-Zdroju. Dopiero w ostatnich latach wykonywane są dokładniejsze rozpoznania, a zainteresowanie wodami termalnymi rośnie – opowiada. – Obecnie na Dolnym Śląsku jest ponad 20 projektów robót geologicznych związanych z rozpoznaniem wód termalnych, w przygotowaniu kilkunastu z nich sam uczestniczyłem. Część z nich już zostało zrealizowanych, prawie wszystkie z powodzeniem.

Prace przy lądeckim odwiercie zaczęły się we wrześniu 2018 r. i trwały do lutego 2019 r. Gmina pozyskała na nie 19 mln zł z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska. To najgłębszy odwiert w Sudetach. Po raz pierwszy możliwe było pobranie próbek i skał występujących w tej części kraju na głębokości około 2,5 km. Badania geologiczne w odwiercie prowadzili prof. Ciężkowski i dr Barbara Kiełczawa – z PWr oraz dr Marek Rasała z UAM i dr Mirosław Wąsik z UWr. Potwierdzili oni, że w miejscu odwiertu na głębokości 1700 m występują duże pokłady, z których można uzyskać 60 m sześc. wody na godzinę, z temperaturą na wypływie 43 st. C, a na dnie 58,9 st. C.

Badania składu chemicznego tej wody pokazały, że jest on identyczny jak termalnych wód leczniczych wykorzystywanych przez lądeckie uzdrowisko. I to nie była dobra wiadomość dla gminy. Okazało się bowiem, że lądeckie wody lecznicze czerpią z tego samego, jednego złoża. Podczas prac nad odwiertem zauważono, że im więcej wody pompowano w nim, tym mniej było jej w pozostałych ujęciach – eksploatowanych przez uzdrowisko.

- Wody lecznicze i termalne w polskim prawie są uznawane za kopaliny – opowiada prof. Ciężkowski. -  Ich wydobywanie i poszukiwanie podlega więc takim samym wymogom jak w przypadku węgla czy rud miedzi. Oznacza to m.in. konieczność wyznaczenia obszaru górniczego dla złoża kopaliny. W Lądku-Zdroju koncesję na wydobywanie wód leczniczych, które są jednocześnie termalnymi, ma uzdrowiskowa spółka. A zatem wydobywanie wody z odwiertu zależy od jej decyzji. Jako że czerpanie wody z tego otworu, powoduje spadki wydajności w źródłach uzdrowiska, spółka nie chce tego robić.

Gmina podjęła więc decyzję o tym, że będzie eksploatować z otworu ciepło – w czym pomogą jej nasi specjaliści z Wydziału Mechaniczno-Energetycznego.

Jak wykorzystać ciepło z odwiertu?

Jak tłumaczy dr hab. inż. Sławomir Pietrowicz, prof. uczelni z Katedry Termodynamiki i Odnawialnych Źródeł Energii, Lądek-Zdrój dzięki odwiertowi może wykorzystać niskotemperaturowe źródło ciepła. W tym celu musi wydobywać ciepło z odwiertu geotermalnego, a następnie „pompować” je na tzw. wyższe parametry cieplne za pomocą pomp absorpcyjnych lub adsorpcyjnych i potem magazynować. – Gromadzenie energii cieplnej do późniejszego wykorzystania to nadal duże i ciekawe wyzwanie naukowe – podkreśla profesor. – Lądek-Zdrój mógłby np. magazynować ciepło w tzw. materiale zmiennofazowym, inaczej materiale PCM (z ang. phase-change material), który ma tę właściwość, że potrafi absorbować, akumulować i oddawać dużą ilość energii cieplnej przy praktycznie stałej temperaturze. W praktyce urządzenie takie wygląda jak wymiennik w formie skrzynki czy w większym rozmiarze – kontener. Chcielibyśmy taki kontener po załadowaniu ciepłem przewozić do miejsca, które korzystałoby z dodatkowego źródła takiej energii, np. do gminnej biblioteki czy innego budynku użyteczności publicznej.

Ciepło z magazynu można m.in. przetwarzać na energię mechaniczną (układami zbliżonymi do obecnych klasycznych elektrowni zwanymi ORC -Organic Rankine Cycle), a nawet może służyć do produkcji chłodu za pomocą urządzeń zwanych pompami ciepła, czyli stać się tzw. „odwróconą klimatyzacją”.

Cel: niezależność energetyczna i pożegnanie ze smogiem

Naukowiec z Wydziału Mechaniczno-Energetycznego podkreśla jednak, że wykorzystywanie ciepła z odwiertu to zaledwie część wspólnych planów z Lądkiem-Zdrojem. Gmina zamierza zrealizować znacznie więcej inwestycji w OZE, bo – jak tłumaczy jej burmistrz Roman Kaczmarczyk, Lądek-Zdrój chce wykorzystać najróżniejsze krajowe i unijne dotacje oraz dofinansowania, by stać się niezależny energetycznie. – Jako gmina uzdrowiskowa musimy dążyć do tego, by pozbyć się problemu niskiej emisji, smogu i nadmiernej produkcji dwutlenku węgla – tłumaczy. – Unia Europejska wprowadzając tzw. Zielony Ład, zobowiązuje swoich członków do konkretnych działań w tym zakresie. My chcemy pójść jeszcze dalej. Chcemy w pełnić wykorzystać możliwości finansowania i aktualną wiedzę naukową, aby stać się zieloną nowoczesną gminą.

Dlatego w Lądku-Zdroju trwają już przygotowania do budowy farmy fotowoltaicznej o mocy 1,5 MW – co powinno zaspokoić zapotrzebowanie na energię dla wszystkich budynków użyteczności publicznej oraz oświetlenia gminy, które każdego roku kosztuje samorząd od 700 do nawet 900 tys. zł.

W planach jest też budowa kolejnych ogniw fotowoltaicznych, by docelowo wyeliminować z miejscowości uzdrowiskowej wszystkie instalacje węglowe, które bardzo negatywnie wpływają na jakość powietrza w miejscowości. Burmistrz chciałby zamienić je na instalacje elektryczne, a mieszkańcom zaproponować, by ponosili koszty wyłącznie związane z przesyłem energii (dzięki czemu ich rachunki nie wzrosną).

Burmistrz myśli także m.in. o uruchomieniu farm wiatrowych oraz elektrycznego transportu publicznego lub bazującego na ogniwach paliwowych.

- Nadwyżki energii gmina mogłaby gromadzić w magazynach energii wykorzystujących wodór lub amoniak. To bardzo ciekawe i obiecujące kierunki badań w tej dziedzinie – dodaje prof. Pietrowicz.

Naukowiec podkreśla, że samo połączenie tak wielu różnych źródeł energii w jeden system także będzie sporym wyzwaniem naukowym – zatem tematów badawczych z pewnością specjalistom z PWr nie zabraknie.

- Chcemy też, by na naszej współpracy skorzystali studenci – podkreśla prof. Pietrowicz. – Wspólnie z władzami gminy myślimy u uruchomieniu w Lądku-Zdroju, niedaleko odwiertu geotermalnego, Centrum Naukowo-Dydaktycznego Odnawialnych Źródeł Energii. To byłoby miejsce, do którego studenci przyjeżdżaliby, żeby przyglądać się funkcjonowaniu różnego rodzaju instalacji OZE, prowadzić naukowe projekty czy organizować różnego rodzaju seminaria.

Wśród wspólnych celów wymienionych w liście intencyjnym gmina i uczelnia zawarły także m.in. wspieranie projektów, inicjatyw i przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej, wykorzystujących rozwój nowych technologii, w tym technologii racjonalizacji zużycia energii elektrycznej i wdrażania systemów zarządzania energią i jej jakością oraz wspieranie inicjatywy utworzenia „klastra energii” mającego na celu optymalne zagospodarowanie lokalnych zasobów energii zmierzające do samodzielności energetycznej, a także na potrzeby inwestycyjne oraz zwiększenie atrakcyjności regionu.

Lucyna Róg