Полигоны отходов - источники биогаза

Гигантские полигоны, десятилетиями накапливающие отходы, являются мощными источниками биогаза, отравляющего окружающую среду. Петербургские ученые предложили инновационную технологию использования «свалочного» газа для получения электроэнергии.

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).