Самовозгорание каменного угля происходит из-за микробов — томские ученые

Биологи Томского государственного университета выяснили, что причиной самовозгорания каменного угля на месторождениях и при его транспортировке являются хемосинтезирующие бактерии, сообщает пресс-служба вуза.

— Подземное горение углей известно на многих месторождениях мира, — рассказывает научный сотрудник лаборатории геохимии и рудогенеза Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН (Чита) Роман Филенко. — Они возникают при воздействии антропогенных и природных факторов. Главной причиной последних является способность многих углей самовозгораться в результате экзотермических окислительных реакций с участием органического вещества, сульфидов и других компонентов. В результате длительного процесса накопления энергии окислительных реакций создаются условия для самовозгорания, которое для некоторых углей начинается уже в интервале температур +80–100°С.

Общепринятым объяснением самовозгорания является увеличение доступа кислорода к угольному пласту в результате выработки. Настоящую причину этого явления назвали учёные Биологического института ТГУ, которые специализируются на термофильных бактериях. В поисках микроорганизмов, способных существовать при устойчиво высоких температурах, биологи отбирают пробы в «горячих» точках — в том числе на горящих отвалах, в термальных источниках и других местах.

Летом 2025 года биологи отобрали пробы горящего угля Черновского месторождения в Забайкалье. Ранее ученые ТГУ уже исследовали молекулярными методами бактерии-хемосинтетики, обнаруженные на Алтае, в Бурятии и Новокузнецке, сейчас они проанализируют присутствие хемосинтетиков в новых пробах. Отмечено, что именно эти микроорганизмы повышают температуру в залежах бурого угля, что приводит к возгоранию.

— Явление хемосинтеза, противоположного фотосинтезу, открыл величайший российский микробиолог Сергей Виноградский, — говорит заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Биологического института ТГУ Ольга Карначук. — Ученый выяснил, что серо- и железоокисляющие бактерии используют серу и железо для синтеза органических веществ из углекислого газа. Эти же бактерии применяются при добыче ценных металлов из руд, включая золото. Именно при добыче металлов и выяснилось, что биохимические реакции идут с выделением тепла.

Именно эти бактерии-хемосинтетики окисляют пирит и сульфиды железа, которые в виде примесей присутствуют в угольных пластах. При добыче или других действиях в районе, где находятся залежи, в пласты через трещины начинают поступать кислород и вода, способствующие биохимическим реакциям.

Так, в районе Черновского буроугольного месторождения горящие участки наблюдаются в старых заброшенных карьерах по добыче угля, где тлеют маломощные некондиционные пласты. На участке в районе станции Черновская самовозгорание было спровоцировано при прикладе тупиковой железнодорожной ветки, когда земельными работами была нарушена целостность углевмещающей толщи осадочных горных пород и появился доступ воды и кислорода к склонным к самовозгоранию пластам угля.

По словам ученого БИ ТГУ Ольги Карначук, эту проблему можно решать как минимум двумя путями. Первое решение — прекратить доступ кислорода и воды, которые необходимы бактериям для жизнедеятельности. Второй способ — использование бактерицидных веществ, угнетающих развитие микроорганизмов. И тот, и другой методы достаточно просты и способны значительно снизить финансовые потери и экологический урон, наносимые пожарами в местах добычи и хранения угля.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».