top of page
Енергія зі сміття – крок до енергонезалежності

Біомаса - це найстаріша форма відновлюваної енергії, що використовувалась людством, переважно у формі спалювання деревини для забезпечення виробництва теплової енергії. Безпосереднє спалювання достатньо поширене до теперішнього часу. Завдяки йому отримують теплоту для опалення або для виробництва електроенергії. Парові котли, які використовують біомасу, мають типову потужність в діапазоні 20 - 50 Мвт. Хоча існують технологічні можливості досягнення паровими установками на біомасі ефективності понад 40%, ефективність типових промислових установок зараз знаходиться в межах 20%. Таке використання біомаси має негативні і позитивні сторони. З одного боку при спалюванні виділяються токсичні гази, з іншого боку сільськогосподарські та інші відходи утилізуються і виробляється енергія.

Технології переробки сміття:

  1. Технологія сумісного спалювання (Co-firing) передбачає, що біомаса заміщує частину звичайного палива в існуючій енергетичній установці. Часто це деревина, яку додають (в кількості 5 – 15%) до вугілля при парогенерації. Це дозволяє перетворювати енергію біомаси в електричну з високою ефективністю (в межах 33 – 37%) сучасних вугільних станцій.

  2. Піроліз – процес розкладу при підвищенні температури (300 -700°C) і відсутності кисню. Продуктом піролізу може бути тверда речовина (деревинне вугілля), рідина (піролізна олія), або суміш паливних газів. Піроліз використовувався протягом сторіч для отримання деревинного вугілля. Останнім часом більшу увагу привертає піролізна олія, так як вона має більший вміст енергії ніж тверда біомаса і зручніша при використанні. Подібно сирій нафті, піролізна олія може легко транспортуватись і перероблятись в різну продукцію. В процесі швидкого піролізу можливе отримання піролізної олії до 80% від початкової ваги біомаси, в той час як повільний піроліз забезпечує більшу кількість деревинного вугілля (35 – 40%).

  3. Газифікація – це форма піролізу при більшій кількості повітря і вищій температурі для отримання газу. Паливний газ має більш широкий спектр використання ніж біомаса: він може використовуватись як для опалення і парогенерації, так і в двигунах внутрішнього згорання, або турбінах при виробництві електроенергії, а також як пальне транспортних засобів. Газифікація – найбільш новий процес перетворення енергії біомаси що має переваги перед безпосереднім спалюванням.

  4. Анаеробне зброджування - це біологічний процес в ході якого органічні рештки перетворюються на біогаз – зазвичай суміш метану (40 – 75%) і двоокису вуглецю. Процес базується на руйнуванні макромолекул біомаси бактеріями природного походження. Цей процес відбувається при відсутності повітря в замкнених контейнерах. Результат – біогаз і супутні продукти, що складаються з неперетравленого залишку (густий бруд) і різні розчинні субстанції. Анаеробне зброджування широко використовується для утилізації відходів. Біогаз може використовуватись для тепо- і електрогенерації, в дизельних двигунах і двигунах, що можуть використовувати різні типи палива потужністю до 10 МВт. Інший відомий приклад використання анаеробного зброджування - утилізація відходів тваринництва – гній, змішаний з водою, підігрівають і зброджують у герметичному контейнері. Внаслідок розкладання відходів забруднюючі речовини потрапляють у повітря, ґрунт, поверхневі та підземні води. Більше того, у надрах полігону утворюється біогаз, що містить 40-70% метану. Багатометрові нагромадження побутових відходів з рештками вологого паперу та продуктів харчування створюють ідеальні умови для розвитку метан-продукуючих бактерій. Саме тут, без доступу кисню і світла, анаеробні бактерії розкладають органіку з утворенням метану й тепла.

Біопаливо другого покоління, целюлозний етанол, який виходить з оброблених міських відходів, є джерелом палива. Завдяки природному шляху утворення, газ зі сміттєзвалищ називають «біогазом». Він містить не лише метан, а й вуглекислий газ та інші домішки. Накопичення великої кількості гарячого біогазу призводить до самозаймання відходів, що погіршує і без того критичний стан повітря над звалищами.

Збір та утилізація біогазу зі сміттєзвалищ допоможе вирішити місцеві екологічні та енергетичні проблеми. Очевидно саме тому український бізнес розпочинає розробляти проекти екологічного спрямування. Наприклад, сміттєзвалище можна перетворити з «головного болю» на джерело ресурсів. Відтак, широко відома технологія видобутку метану зі звалищ знаходить застосування і в Україні. Технологія добування енергії зі сміття представлена.Розклад органіки – чи не найбільше антропогенне джерело метану.

Згідно з науковими даними, цей газ є одним із головних винуватців парникового ефекту та змін клімату.

Він більш ніж у 20 разів шкідливий для кліматичної системи, ніж вуглекислий газ. Тому скорочення викидів метану, навіть просте його спалювання із розкладом СО2, покращує стан атмосфери.

За даними американської Агенції із захисту довкілля, Україна відповідальна за 2% світових викидів метану зі звалищ, котрі в цілому складають 750 млн. тон СО2 еквівалента.

Найактивніша діяльність щодо отримання біогазу зі звалищ по Україні спостерігається в Маріуполі. Збір біогазу здійснюється відразу ж на двох об'єктах – величезних сміттєзвалищах. Схема установки для збору біогазу проста: приблизно кожні 30 метрів через товщу відходів пробурюють свердловину, куди вставляють перфоровану трубку, через яку й відкачують газ. Звідти газ через трубопровід потрапляє до системи очистки. Система обладнана пристроями для контролю за якістю та кількістю газу, повнотою спалювання тощо. Очищений метан можна передавати на опалювальні системи, електростанції і заправки для газових авто. Невикористаний метан спалюють у так званих «факелах».

Економічна доцільність видобутку газу на двох полігонах оцінюється щонайменше у 15 років. За цей час можна отримати близько 70 млн. м³ біогазу, що після очистки від домішок дасть від 35 до 50 млн. м³ метану. Загалом, біогазу на українських сміттєзвалищах та фермах вистачить, аби покрити 10% річної потреби країни в газі.

bottom of page