опрос на cleandex
Центр маркетинговой компетенции в области чистых технологий маркетинговой группы «Текарт»
+7 (495) 790 75 91 #133 Оставить заявку

Альтернативная энергия из мусора

29.05.2017
Альтернативная энергия из мусора

Доклад А. А. Никулина в ходе семинара «Утилизация энергии из отходов – инновационные технологии» на XXIII Международном Экономическом Форуме в городе Крыница Здруй (Республика Польша).

В настоящее время в городах проживает более половины населения планеты. Для большинства стран Европейского Союза этот показатель составляет около 70%, и, по оценкам, к 2030 г. может достичь 80%. В России численность городского населения превышает 72%, а на Северо-западе страны, и в Центральном Федеральном округе достигает 90%. 

seff.jpg

При этом современный город с его мощной социально-экономической и инженерно-технической инфраструктурой, как ведущий потребитель всех видов ресурсов для обеспечения своей жизнедеятельности и продуцент экологических проблем, становится главным виновником деградации окружающей среды.

Города дают 80% всех выбросов в атмосферу и 3/4 общего объёма загрязнений. Все города мира ежегодно производят до 3 млрд. т твёрдых отходов, (для сравнения – ежегодно в мире выплавляется около 1,5 млрд т стали, производится примерно 2 млрд т зерна). При этом загрязняющее воздействие больших городов и агломераций прослеживается на расстоянии 50-ти километров от них. Соответственно, они изменяют естественную среду, формируя антропогенный ландшафт обширных территорий.

fasfa.jpg

В этом смысле наше будущее зависит от того, сможем ли мы преобразовать города так, чтобы они стали центрами устойчивого развития и естественной частью экосистемы, а не ее антиподом. Этим определяется необходимость перехода на новые стандарты обеспечения развития городов, основанные на знаниях, инновационных экологически дружественных технологиях.

Методы решения

С середины прошлого века начались поиски мер по борьбе с антропогенным загрязнением среды, и поиску новых подходов к решению проблемы утилизации твёрдых бытовых отходов (ТБО).

Традиционный подход к проблеме ТБО ориентируется на уменьшение опасного влияния на окружающую среду путем изоляции свалок от грунтовых вод, очистки выбросов мусоросжигательного завода, перекрытия полигонов для извлечения свалочных газов и т. д. Однако не все из технологий, применяемых в рамках этого подхода – экологически дружелюбны.

Нетрадиционный взгляд на проблему, состоит в том, что гораздо проще контролировать то, что попадает на свалку, чем то, что попадает со свалки в окружающую среду. Основа подхода состоит в том, что бытовые отходы должны утилизироваться наиболее экономически и экологически приемлемыми способами. Фактически речь идёт об управлении отходами.

Система управления отходами выстраивается в развитых странах уже более 40 лет. В России этот процесс, можно сказать, только начинается. Актуальность проблемы и угрозы, которые она может вызвать, предопределяют необходимость выработки мер её решения, поиска и применения перспективных подходов для построения системы комплексного использования этого ресурса.

Комплексное управление отходами (Integrated Waste Management) начинается именно с изменения взгляда на то, чем являются бытовые отходы. При этом отходы уже рассматриваются фактически как составная часть ресурсной базы экономики. Особенно важно, что в рамках комплексного управления отходами предполагается, что населённый пункт, район или область выбирают подходы к решению проблемы использования ТБО в зависимости от своих специфических условий, финансовых и других ресурсов.

Однако при определении целей программы по утилизации твёрдых бытовых отходов и планировании стратегии целесообразно иметь представление об определённой иерархии комплексного управления отходами. Такая иерархия заложена в рамочную Директиву ЕС № 1993/13, в соответствии с которой:

  • во-первых, должно предотвращаться образование отходов;
  • во-вторых, они, по возможности, должны использоваться вторично;
  • в-третьих, если повторное использование невозможно, необходим их рециклинг;
  • далее отходы должны использоваться для рекуперации энергии;
  • и только в-пятых, если все указанные действия невозможны, отходы отправляются на захоронение.

Следует отметить, что этот подход позволил ЕС достаточно быстро реструктурировать систему управления отходами.

56.jpgПризнанный лидер обращения с ними – Швеция. В стране сейчас 98,6% отходов поступают в переработку и на производство электроэнергии. В настоящее время в Швеции функционирует 31 завод по переработке отходов в тепловую и электроэнергию и 57 предприятий по рециклингу ТБО. За счёт комплексного управления отходами, поступление мусора на полигоны за 15 лет снизилось до 1,4%. Объем энергии, полученной из отходов, вырос до 48,4%. Попавшие на полигоны отходы – это, зола, полученная после пережигания мусора, переработанного в тепло и электричество.

Аналогичная система управления отходами могла бы быть запущена и в России. Российский потенциал ТБО, по расчетам специалистов, это около 60 млн т в год. Только в московском регионе захоранивается около 6 млн т. Однако подобная схема пока слишком сложна в реализации. Во-первых, в стране недостаточно проработана законодательная база и недостаточна мотивация, во-вторых, недостаточно финансирование (хотя ситуация и выправляется в том числе и за счет привлечения частного капитала), в-третьих – для создания системы раздельного сбора мусора необходимо желание граждан сортировать его.

Кстати, психологическая составляющая в этом вопросе весьма важна. Даже в «благополучной» Европе этот процесс шел долго и не безболезненно. В ЕС существует несколько схем раздельного сбора мусора: от сложных, до упрощённых. Причем не все и не везде работают эффективно. Как бы то ни было сортировка мусора крайне неудобна для граждан. Грубо говоря, если существует около 50 видов отходов, в идеальном случае нам необходимо будет 50 контейнеров, в которые горожанам придется раскладывать мусор. То есть им придется посвятить этому не совсем приятному занятию значительную часть своего времени, причём свободного времени. Согласитесь, не каждый готов пойти на такие жертвы. f.jpg

Конечно, в нынешних условиях лучше хоть как-то сортировать ТБО, чем сбрасывать их в одну кучу. Но многие эксперты в области экологии и управления отходами всё чаще отдают приоритет новым технологиям, позволяющим использовать всю массу мусора. Именно не утилизировать, а использовать этот ресурс, в том числе и в энергетических целях.

При этом процесс реализации этого направления идет в рамках современных тенденций развития мировой экономики, предопределяемых переходом постиндустриальных государств в новый технологический уклад. По сути именно уровень технологического развития будет предопределять состояние и конкурентоспособность экономики отдельных стран в будущем.

Следует отметить, что, несмотря на явное отставание в области построения системы комплексного управления отходами, Россия имеет положительные наработки в сфере создания инновационных технологий их использования в энергетических целях. Здесь хотелось бы привести буквально два примера.

Это новая и перспективная технология плазменной переработки ТБО. Процесс преобразования твердых бытовых отходов (ТБО) в энергию и полезные побочные продукты, может быть разбит на четыре подсистемы: погрузочно-разгрузочные, тепловой трансформации или плазменной газификации, очистки газов и пара и производства электроэнергии и продуктов переработки. Этот процесс выгодно отличается от высокотемпературного сжигания отходов, поскольку в плазматроне органические материалы не горят, т. к. не хватает кислорода, а превращаются в газ, состоящий главным образом из окиси углерода, водорода и азота. Этот газ участвует в реакции, и может быть использован в самых различных процессах, в том числе и при производстве электороэнергии.

3.jpg

Высокая температура превращает неорганическое сырье (почва, металлы, стекло, и т. д. ) в остеклованный шлак из которого отделяется металлическая фракция. Таким образом, отходы полностью превращаются в газ, расплав металлов и остеклованный шлак. Последний (менее 1% от первоначального объема мусора) является единственным потенциальным материалом, который требует захоронения.

Другая российская установка переработки несортированного мусора в энергетических целях основана на технологии гидросепарации и получения различных компонентов: металл, пластик, неорганические остатки и органика. Из органических остатков получают биогаз, используемый для выработки электроэнергии, которая не только обеспечивает собственные энергопотребности установки, но около 50% её может продаваться. Важно, что по данной технологии перерабатывается 80–85% мусора. Конструкция установки модульная, начиная от 300 т мусора в день, можно наращивать производительность до 2000 т в сутки и более.

54156.jpg

К сожалению, эти и другие технологии в большинстве своем носят экспериментальный характер. Коммерциализация подобных проектов идет с большим трудом, причем не только в России. Практически все системы переработки ТБО в энергетических целях требуют значительных капитальных затрат и дотаций. Что касается российских реалий, то следует отметить и такой фактор, как ресурсная самообеспеченность страны.

Вместе с тем, в заключение хотелось бы отметить, что по мере развития технологий, возможности использования мусора как альтернативного источника энергии, в практическом плане вполне реальны, а в экономическом – рано или поздно станут конкурентоспособными. Главное, что ресурсная база – неисчерпаема – появление отходов обусловлено процессами урбанизации и будущим развитием человечества. Таким образом, можно сказать, что наличие и доступность этого ресурса не зависит от географии, климата, конъюнктуры мировых энергетических рынков или колебаний курса доллара, в отличие от нефти и газа.

Источник: riss.ru
Все комментарии
Комментировать
Введите число, которое видите на картинке

Чистые технологии: