Ученые ИГЭУ предложили получать топливо из отходов

 

 

ДЕНЬГИ ИЗ МУСОРА
Ученые ИГЭУ предложили получать топливо из отходов
Недавно мне в голову пришла мысль пересмотреть голливудский фильм «Солдат». Кроме традиционного для современных кинокартин экшена, он за­поминается апокалипти­ческой картиной.
На заброшенной планете - свалке пытаются выжить люди. Тонны мусора, отсут­ствие живой природы создают угнетающее впечатление. Между тем фантастика, к ве­ликому сожалению, прибли­жается к реальности. Мусор­ная проблема во всем мире растет как снежный ком. Но если в развитых странах отхо­ды перерабатывают, то у нас в России это направление почти не развито. Хотя есть светлые головы, которые готовы пред­ложить способ, как, избавля­ясь от мусора, еще и прибыль получать.
Разработка ученых Иванов­ского государственного энер­гетического университета по­священа получению газа из твердых бытовых отходов (ТБО).
МУСОРНАЯ АТАКА
В каждой научной работе есть раздел, где говорится об актуальности вопроса. За при­мерами далеко ходить не надо – они у нас перед глазами. По­мните, как в мае горела свалка «Тополь» в районе улицы Стан­костроителей? Сколько проб­лем это принесло жителям расположенных рядом улиц!
Но наука есть наука - и вме­сто эмоций вот вам цифры. В настоящее время масса пото­ка ТБО, ежегодно поступаю­щего в биосферу, достигла почти 400 миллионов тонн. Расцвет общества потребле­ния оборачивается не только захламлением окружающего ландшафта, но и нарушением экологического равновесия. Мусор, оказывается, вносит свою отрицательную лепту и в эффект глобального потепле­ния. Его состав меняется, по­являются все новые материа­лы. Утилизация одних отходов – решенная задача, другие еще ждут своего часа.
В Японии, США, Германии, прибалтийских странах и ряде других государств успешно перерабатывают как бытовые, так и промышленные отходы. России бережным отношени­ем к своей экологии пока рано хвастаться. В нашей стране, по данным ученых ИГЭУ, ежегодно образуется около 7 млрд тонн отходов, из них использу­ется лишь 28,6 процента. Осо­бую тревогу вызывают те, ко­торые содержат токсичные ве­щества. Ежегодно под свалки отчуждается около 10 тысяч гектаров пригодных для ис­пользования земель.
ОГОНЬ НЕ СПАСАЕТ
Надо сказать, что поиском ответа на вопрос «Как со всем этим бороться?» мало кто за­нимается. Группа ученых ИГЭУ под руководством заведую­щего кафедрой «Энергетика теплотехнологии и газоснаб­жения» Олега Ивановича Горинова взялась за тему перера­ботки ТБО сравнительно не­давно. Мысль найти подходя­щий способ переработки му­сора пришла к нему, когда он делал экспертное заключение по производству древесного угля. Печи, где сжигали топли­во, стояли на полигоне с ТБО. Возникла ассоциация - свал­ки тоже горят, отравляя эколо­гию. Как бы эту энергию - да в мирное русло? И тогда Горинов начал изучать: какие дей­ствия предпринимаются для переработки мусора в мире. История вопроса показала, что в основном спасаются его сжиганием. В результате в ат­мосферу выбрасываются вредные вещества, хоть их ко­личество и пытаются миними­зировать. Другой способ – вторичная переработка с предварительной сортиров­кой каждого вида ТБО. Минус – в трудоемкости. Видов отхо­дов стало слишком много: все равно в итоге остается «неси­стематизированный» мусор.
Еще одна идея – термиче­ское разложение твердых бы­товых отходов без доступа воздуха (на языке ученых это называется пиролизом). Науч­ных исследований на эту тему ведется не так уж много. Час­то они опираются лишь на те­оретические заключения либо вовсе ошибочны. В перера­ботке мусора существует, ока­зывается, много тонкостей, которые совершенно не учи­тываются.
В ЗАМКНУТОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Разработанный учеными термореактор способен пере­рабатывать несортированные бытовые отходы. Они могут быть неподсушенными и зале­жавшимися. Правда, показа­тели влажности и «депонированности» все равно суще­ствуют. Иначе, если пределы превышены, пиролиз прово­дить бесполезно. Экономи­чески это будет невыгодно.
Эксперименты, которые помогли понять суть процес­са, уже проведены. Изучен скрытый тепловой эффект, ко­торый образуется во время пиролиза. Получен газ, кото­рый можно использовать для отопления. Качество его впол­не достойное, уверяет Олег Иванович.
- Теплопроводная способ­ность газа, который получает­ся из мусора, всего в два раза ниже, чем привычного нам природного, который тради­ционно используется в домах, - поясняет Горинов. - Проще говоря, два куба полученного газа по своей ценности соот­ветствуют кубу природного. Если в бытовых приборах ис­пользовать его нельзя, так как они приспособлены только для природного газа, то впол­не можно применять в про­мышленных котельных, пере­рабатывая мусор прямо на месте полигона. Также можно применять на ТЭЦ, что сэко­номило бы традиционное топливо.
Впрочем, пока еще не все идеально и гладко. Есть проб­лемы, над которыми пока еще предстоит поработать. В про­цессе термического разложе­ния отходов образуется жид­кое смолянистое вещество, которое необходимо учиты­вать и корректировать в техно­логии. Его химический состав детально пока не изучен.
Ученые экспериментируют и с температурой процесса. И сначала хотели увеличить ее, чтобы переработать те веще­ства, которые остаются после первого этапа термического разложения мусора, но потом решили остановиться на 500 градусах, чтобы сэкономить энергию. А «непереваренные» остатки пропускать через тер­мореактор вторично. В конеч­ном итоге продуктами пиро­лиза становятся зола и неор­ганические отходы, которые могут использоваться для строительных нужд. Часть по­лученного газа идет на под­держание процесса термиче­ского разложения. Остальное отправляется на энергетиче­ские нужды котельных. Уст­ройство, по словам Горинова, полностью автономное.
Так как весь процесс проис­ходит в замкнутом простран­стве, влияние на экологию минимально. При обычном же сжигании мусора образуются диоксины и фураны, которые наносят серьезный вред здо­ровью человека, вплоть до возникновения раковых забо­леваний.
Горинов и его единомыш­ленники учли конструктивные особенности установок для термического разложения твердых бытовых отходов. Для этого создали особую мето­дику расчетов, которая учиты­вает размеры и производи­тельность термореактора, его различных зон. Конечно, бли­же к практическому примене­нию придется несколько от­корректировать показатели, но главное, что есть основа.
НУЖНО ДВАДЦАТЬ МИЛЛИОНОВ
Проект, предложенный Олегом Ивановичем и его еди­номышленниками, - облада­тель грантов различного уров­ня. Три года назад кафедра ЭТГ получила грант от Мини­стерства образования и науки РФ. Ученые смогли приобре­сти необходимое оборудова­ние (только один прибор обо­шелся в сумму около 830 ты­сяч рублей!), привлечь к рабо­те молодые кадры.
Авторы мусорного термо­реактора выиграли вузовский конкурс, получив еще один грант. Но самая престижная на сегодняшний день награда была получена недавно в Ев­ропе. В апреле на Междуна­родном салоне изобретений в Женеве разработка «Способ и установка термического раз­ложения твердых бытовых от­ходов» заслужила золотую медаль.
Правда, очереди из желаю­щих внедрить технологию за Гориновым не выстроилась. Он относится к этому фило­софски и верит, что в будущем все изменится.
- Исследовательский про­цесс - дело длительное. По­требуется еще какое-то вре­мя, чтобы доработать термо­реактор, - рассуждает Олег Иванович, - на то, чтобы сде­лать пробную установку, нуж­но около двадцати миллионов рублей. Экспериментальным оборудованием для доработ­ки процесса пиролиза я обес­печен года на три, а там, мо­жет быть, и найдутся желаю­щие использовать предложен­ный мною термореактор.
...В таком случае фраза «делать деньги из мусора» на­конец оправдает себя.
Нина ЯРЧУК
Источник информации: газета «Рабочий край» 14-06-2012