CBM은 석탄층에 있는 자연적 메탄가스이다.메탄의 일부는 흡착으로 인해 암석에 저장되어 있고,일부는 석탄층 안 공극 표면에 필름처럼 형성되어 있다.
석탄층은 물과 가스를 포함하고 있는데,석탄층에는 상당량의 메탄과 이산화탄 소가 저장되어 석탄광 작업 시 안전에 위협이 되기도 한다.
CBM을 추출하는 방식과 환경의 영향 문제에 대해선 앞에서 언급한 세일가 스 및 타이트가스와 비교하여 공통점과 차이점이 있다.
주된 공통점은 낮은 투과성을 가지고 있다는 것이다.따라서 추출에 있어서 기술적 경제적 실현 가능성은 중요한 요소가 된다.사실상 CBM의 투과성은 균열에 따라 달라지는데 이러한 균열은 자연적으로 발생하고 이 사이로 메탄이 이동한다.같은 석탄층이라도 지역에 따라 메탄의 농도는 아주 다양하게 나타나 는데,두꺼운 지역의 다양성은 잠재적인 생산 속도에 영향을 주는 중요한 요소가 된다.땅위에 CBM 생산은 조경 및 지역의 환경 단절을 초래할 수 있는데 이는 드릴패드,도로,건설 장비들이 들어서기 때문이다.셰일가스와 타이트가스처럼 CBM도 전통적인 석유나 가스 생산보다 더 많은 시추정을 필요로 한다.결과적 으로 운송 수단에 의한 소음과,압축기로 인한 소음,대기오염 및 지역 생태 시스템의 손상 등이 전통적인 가스 생산보다 더 큰 문제가 된다.
차이점은 셰일가스나 타이트가스는 깊은 곳에 위치해 있는 반면 CBM은 깊 이가 얇은 곳에 위치해 있다.탄층에는 물이 있어서 시추정 설치 후 가스의
16)IEA(2012b)번역하여 요약함
자료: IEA(2012b).
<그림 3-4 > 탄층 메탄가스 개발 시 발생할수 있는 오염
흐름을 위해서는 물을 제거해 주어야 한다.또한 CBM은 매우 적은 양의 유체 탄화수소를 포함하고 있는 반면 셰일가스의 경우 많은 자연가스 유체들이 셰일 가스와 함께 생산된다.이러한 차이는 개발 프로젝트의 생산성에 중요한 고려 조건이 된다.
CBM을 추출하는 기술은 초기 북미 지역을 시작으로 25년 동안 진행되었다.
90년대 중반부터는 호주에서도 실시되었다.CBM은 수평,수직 시추정으로부 터 생산되는데,일반적으로 석탄층이 두꺼울수록 시추정의 깊이는 더욱 깊어진 다.전통적 방식으로는 시추정의 깊이가 800∼1200m이지만 CBM은 지표면에 서 약 100m 깊이에 있다.따라서 수직정이 수평정보다 더욱 경제적이다.<그림 3-4>는 CBM 생산 공정과 환경 영향에 대한 전체적인 모식도를 나타낸다.
시추정이 완료되면 석탄층의 물이 추출되고 자연 압력이나 기술적 펌핑으로 탈수화 공정이 진행된다.표면 아래 압력은 탈수로 인해 떨어지고,천연가스는 표면의 물로부터 분리되고 압축되어 수송을 위한 파이프라인으로 주입된다.
셰일가스의 경우와 같이 CBM의 생산 속도는 주로 전통가스보다 현저히 낮 으며 시추정의 전통적인 수명은 5년∼15년이다.최대 가스 생산은 주로 1개월∼
6개월이다.결과적으로 비교적 많은 수의 수직 시추정이 석탄층에 필요하다.
어떤 경우 석탄층의 투과도를 높이기 위해 수압 파쇄가 필요할 때가 있는데 이는 일반적으로 심도가 깊을 때 사용된다.CBM 생산은 주로 싱글 스테이지로 이루어지고,환류 유체는 수집되어 처리 탱크로 보낸다.
CBM의 경우 생산 단계에서 물 공급이 필요하며,탈수 단계에서 배출되는 물의 안정적인 처리는 아주 중요하다.배출되어 처리된 물은 주로 고립된 지하 형성물에 다시 주입되거나,배수 시스템에 방류된다.증발을 위한 얕은 웅덩이로 보내지거나 관개용수 및 다른 생산적인 방법으로 이용될 수 있도록 처리된다.
처리 방법은 여러 가지 요소에 따라 달라지는데 가장 중요한 것은 수질이다.
석탄층의 지질학적 구조나 수문학적 조건에 따라 생산되는 물은 나트륨,칼슘, 마그네슘을 많이 함유하고 있어 매우 짜다.따라서 다른 곳에 사용되기 전에 처리되어야 한다.관개 용수에 염분을 함유한 물을 사용하면 식물의 발아와 성장을 방해하며,나트륨이 많이 함유한 물을 사용하면 토양의 물리적 성질이 변하게 되기 때문이다.
물 처리 비용은 추출되는 물의 양과 처리 정도에 따라 달라진다.시추정에서 제거되어야 하는 물의 총량은 다양하다.시추정으로부터 평균 65㎥의 물이 배출 되는데,2008년에는 180백만㎥보다 많은 양의 물이 석탄층으로부터 배출되었 다.이 양은 샌프란시스코의 연간 물 사용량과 맞먹는 양이다.배출되는 물은 비싼 비용이 들더라도 수질 기준에 맞도록 처리돼야 한다.
지금도 CBM 생산 지역인 북미에서는 다시 깊은 층으로 재 주입하는 것보다 는 가격 경쟁력 있게 관개용수로 쓰기 위해 정화하거나,증발이나 배수시스템으 로 보내는 것이 일반적이다.
CBM 생산으로 인한 환경 영향에 대한 경험은 제한적이었으나,최근의 생산 되는 물의 처리와 사용에 대한 토양,생태계,지표수,지하수에 관련된 영향들에 대한 연구 결과가 발표되었는데,비록 이 연구는 환경에 악영향에 대한 증거는 없지만 환경에 미치는 영향을 주의해야 하며,지역적 영향에 대한 자세한 조사가 이뤄져야 한다고 했다.