Энергия мусорных куч
Экологи петербургского Политехнического университета под руководством академика Михаила Федорова придумали, как заставить мусор приносить пользу и по-новому использовать энергетический потенциал органических отходов.
Чистая энергия – из грязного продукта
Как рассказал Федоров на состоявшемся в четверг заседании клуба ученых и журналистов «Матрица науки», суть научной идеи состоит в следующем.
Под действием бактерий из органической части отходов, составляющей обычно 35-40% от общей массы отходов, образуется метан. Он может быть сожжен и использован для получения тепловой и электрической энергии – подобные методики уже давно используются в мировой практике. Однако при сжигании метана образуется большое количество углекислого газа, увеличивая нагрузку на атмосферу.
Петербургские ученые разработали способ получения из свалочного метана энергетически более ценного топлива – водорода. Система состоит из двух элементов. Первый – так называемый реформатор, улавливает метан и выделяет из него водород, который затем очищается и направляется на следующую ступень – топливный элемент.
Кроме того, система имеет всевозможные фильтры для очистки водорода, так как метан, поступающий со свалок, содержит большое число примесей. «Наша задача – из грязного продукта получить чистую электроэнергию», – сказал Федоров.
Технология, по мнению ее создателей, обладает рядом преимуществ. Во-первых, позволяет уменьшить загрязнение окружающей среды, оставляя в качестве побочного продукта только воду. Во-вторых, в зависимости от необходимости, дает возможность применения в различных условиях – от микро-устройств до крупных установок для выработки сотен и тысяч киловатт.
«КПД системы может быть порядка 30-35%, что сравнимо по эффективности с ветровыми электростанциями», – отметил Федоров.
Что тормозит внедрение
Пока система прямого преобразования метана в электроэнергию работает только в лабораторных условиях: на сегодняшний день осуществить сбор метана на необорудованных должным образом полигонах не представляется возможным.
«Наши свалки нельзя назвать полигонами, потому что они не имеют инженерного обустройства», – считает Михаил Федоров.
По словам ученого, современный полигон должен иметь водонепроницаемое основание и должен быть оснащен двумя дренажами – для фильтрата и для биогазов.
Вторая причина, по которой данный проект, скорее всего, не будет реализован в ближайшем будущем – дороговизна составляющих его устройств. Как объяснил Федоров, она обусловлена необходимостью многоэтапной фильтрации и чистки водорода, поступающего в топливный элемент.
Главное – ресурсосбережение
Говоря о российской системе сбора и переработки отходов в целом, академик Федоров охарактеризовал ее как «находящуюся в зачаточном состоянии». Прежде всего, это связано с отсутствием раздельного сбора и эффективной вторичной переработки мусора.
«Нужно создавать систему обращения с отходами, которая существует в природе как трофические цепи: первичный ресурс – потребители – отходы – их переработка – и снова повторение цикла», – считает Федоров. Именно так поступают во всем цивилизованном мире.
Пластмассу, текстиль, стекло, металл необходимо собирать раздельно и перерабатывать, чтобы эти материалы снова шли в оборот, убежден ученый. – «У нас всего несколько процентов отбирается, а надо, чтобы отбиралось 80%».
К сожалению, решения данной проблемы пока нет, резюмировал Федоров.
А что чиновники?
Тем временем петербургские чиновники взяли на вооружение иной подход к борьбе мусором. Они просто решили его сжигать.
Согласно «Региональной Целевой Программе по обращению с твердыми бытовыми отходами в Санкт-Петербурге на период 2012–2020 годов», в Санкт-Петербурге появятся 4 мусороперерабатывающих завода, на которых из пластика, покрышек и всего того, что в цивилизованных странах собирают раздельно и перерабатывают, будет производиться альтернативное топливо.
При его сжигании атмосферный воздух нашего города пополнится канцерогенными веществами, что усугубит и без того сложную экологическую обстановку, считают экоактивисты.
По официальным данным, по количеству вредных выбросов на единицу площади Петербург занимает второе место в РФ после Москвы (350 и 390 т на кв.км соответственно).