• USD 27.9
  • EUR 34.1
  • GBP 39.5
Спецпроекты

Газовая атака

Реклама на dsnews.ua

Маленький городок Белокси в штате Алабама (США) ежегодно производит 20 млн кубометров газа. Объем, равный годовой добыче природного газа в Украине, там получают из биогаза, образовавшегося на полигоне твердых бытовых отходов. Из-за того, что такое количество газа не в состоянии потребить ни сам город, ни даже штат Алабама, его закачивают в магистральный газопровод — чего нет больше нигде в мире.

Все дело в том, что в Белокси работает установка, позволяющая произвести настолько высокую очистку биогаза, что его можно использовать так же, как и природный газ. Установка разработана украинскими учеными по заказу Consortium Services Management Group, которая и оплатила все проектные работы.

«Я и сам до сих пор не знаю, как американцы нас нашли, — говорит Александр Пятничко, заместитель директора Института газа НАНУ, кандидат технических наук, соавтор изобретения. — К нам приехали представители компании и предложили сотрудничество».

Все проектные работы выполнили сотрудники Института газа НАНУ, по их чертежам оборудование собрали на ОАО «Сумское НПО им. Фрунзе». Американцам проект сдали «под ключ», украинцы выезжали в США на сборку и запуск установки. В США украинское изобретение проработало уже два года, и жалоб на его работу у американцев не было.

Технология украинских ученых оказалась настолько эффективной, что сейчас патент на их изобретение перекупает компания Dupont, которая занимается научными разработками широкого спектра товаров и технологий для различных отраслей, в том числе и энергетического комплекса.

Безотходная переработка

За рубежом биогаз используют давно: в производстве электроэнергии или в качестве автомобильного топлива, в Индии и Вьетнаме строят малые биогазовые установки, мощности которых достаточно для приготовления пищи на одну семью. В Китае в 2006 г. произвели 15 млрд кубометров биогаза, среди промышленно развитых стран лидером по его использованию считается Дания — биогаз занимает 18% в ее общем энергобалансе. В странах ЕС не менее половины всех птицеферм отапливаются биогазом, а концерны Volvo и Scania производят автобусы с двигателями, работающими на этом топливе.

Реклама на dsnews.ua

«В Украине же биогаз либо сжигают в факелах, либо дренируют через земли культивации свалок, выбрасывая его в атмосферу, — говорит Александр Пятничко. — Это создает мощный парниковый эффект, так как метан по этому показателю превосходит углекислый газ примерно в 20 раз. То есть переработка биогаза означает решение энергетических проблем, а неиспользование — ухудшение экологии».

Установка украинских ученых позволяет из 1 млн тонн бытовых отходов получить 100 млн кубометров газа. На американской установке каждый час перерабатывается 4,5 тыс. кубометров биогаза, из которых получается 2,5 тыс. кубометров чистого метана, эквивалентного по качествам природному газу.

Но хотя использование данного топлива в мире не редкость, повышенное содержание в нем углекислого газа накладывает на этот процесс серьезные ограничения: использовать его можно либо непосредственно в местах газодобычи, либо вблизи мусорных полигонов. Вот только там, как правило, нет потенциальных потребителей биогаза — тепловых или электростанций. Да и конъюнктура энергетического рынка у каждой страны разная. В тех же США— профицит производства электроэнергии, потому они и обратились к украинским ученым.

Разработанная в Институте газа НАНУ технология позволяет извлекать из биогаза углекислый газ и получать в результате метан такой же концентрации и качества, какими обладает природный газ.

«По сути дела — это чистый природный газ, который мы предлагаем использовать для заправки транспортных средств, работающих на перевозке мусора, — говорит Александр Пятничко. — Также можно закачивать под высоким давлением полученную метановую фракцию в передвижные заправщики и в дальнейшем использовать его как универсальное топливо».

В поисках потребителей такого газа далеко ходить не нужно: те же мусоровозы вполне могут потреблять его в качестве топлива, в этом случае предприятие по переработке мусора будет гарантированно обеспечено недорогим и качественным топливом. Сейчас транспортные расходы в составе себестоимости переработки и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) составляют порядка 30%. Дешевое топливо позволит значительно снизить затраты предприятий, занимающихся вывозом мусора.

Кроме газа, равного по качеству природному, технология украинских ученых позволяет получать второй товарный продукт: чистый углекислый газ в жидком или твердом виде. Использовать его можно, к примеру, для заморозки продуктов во многих технических процессах, при сварке металлов. Для получения углекислого газа нужно будет создать дополнительную установку — и в таком случае технология получится безотходная.

Полезные пары

В Украине ежегодно на захоронение направляется 33 млн тонн твердых бытовых отходов, лишь на Киев приходится 1,2 млн тонн, и эта цифра постоянно растет. Причем чем старее свалка, тем больше в ней содержание биогаза, и получать его можно еще в течение 15-20 лет после закрытия свалки. Технология украинских ученых позволяет получать из 1 тонны ТБО 125-220 кубометров чистого природного газа. А если учесть, что в Украине 770 крупных (свыше 1 млн тонн) действующих полигонов твердых бытовых отходов, то несложно подсчитать, что на украинских свалках зарыто, по меньшей мере, 100 млрд кубометров природного газа!

Согласно расчетам ученых, стоимость установки составляет порядка $750 тыс. При нынешней цене на газ в $170 за 1000 кубометров срок окупаемости установки составит восемь-девять месяцев, а с ростом цен на природное топливо он значительно сократится. По прогнозам, с 2009 г. цена на экспортируемый Украиной природный газ составит $320-370 за 1 тыс. кубометров, а вот стоимость газа, получаемого на полигонах, сохранится, по расчетам ученых, в пределах $70-80 за 1тыс. кубометров.

Дело упирается лишь в деньги для строительства данных установок. Для того чтобы установить их на всех крупных полигонах страны, потребуется $577,5 млрд. Ученые считают, что из-за высокой финансовой привлекательности проекта им могут заинтересоваться серьезные инвесторы. К тому же на проблему переработки биогаза в аналог природного обратили внимание первые лица страны — по заданию президента Украины Институт газа НАНУ определен главным институтом, который разрабатывает концепцию будущей программы по утилизации ТБО. В этой программе должны быть отражены все известные методы и способы переработки отходов — мусоросжигание, утилизация биогазов городских свалок ТБО, заводы по переработке мусора. Сейчас готовятся предложения в Кабмин по основным направлениям для утилизации скопившейся биомассы, твердых бытовых отходов. Но хотя государственные начинания встречены учеными на ура, с ними Украина уже опоздала.

Заработать на мусоре

Для работы в США украинским ученым нужно было защитить изобретение американским патентом. «Он стоил $50 тыс., а откуда у нас такие деньги, мы же академический институт, финансируемый из госбюджета, — говорит Александр Пятничко. — Потому мы согласились на условия американцев: в охранном документе мы значимся авторами изобретения, но сам патент и все права по использованию данной интеллектуальной собственности принадлежат американцам. В Украине же мы изобретение не патентовали, поскольку считали, что у нас установка не будет востребована».

Поэтому теперь покупка украинской технологии авторам ничего, кроме морального удовлетворения, не принесет. Найди они два года назад $50 тыс. на патент — и могли бы заработать на использовании технологии как интеллектуальной собственности, кроме того, могли бы сейчас выгодно продать либо сам патент, либо права на его использование.

Более того, теперь для строительства установок в Украине ученым нужно получить уже украинский патент, а для этого — внести изменения в патентную документацию, то есть усовершенствовать собственное изобретение. Впрочем, по словам ученых, сделать это будет несложно — авторы знают множество неиспользованных нюансов своего детища.

«Куда сложнее приспособить установку под украинские полигоны, которые отнюдь не приспособлены под добычу биогаза, — говорит Александр Пятничко. — Но ради того чтобы создать демонстрационный образец нашей установки, мы идем на это». Пока новой технологией заинтересовалось лишь ОАО «Киевспецтранс» (см. бокс «Пробный камень», стр. 54), именно для него украинские ученые и создают первую в Украине установку по очистке биогаза. Другие украинские предприятия интереса к изобретению пока не проявили.

Ученые сетуют, что доказать преимущество собственного детища в Украине оказалось гораздо сложнее, чем в тех же США. Впрочем, причину этого далеко искать не надо: в США каждый кубометр выброшенного в атмосферу биогаза обходится предприятию в $0,44. В Украине же загрязнять подобным образом атмосферу можно бесплатно. А высокие штрафы поневоле заставляют промышленников искать решения экологических проблем, превращая убытки во блага.

Пробный камень

На одном из заседаний депутатской комиссии по вопросам экологии в Киевсовете, после доклада ученого о технологии, интерес к ней проявило руководство ОАО «Киевспецтранс», которое занимается вывозом мусора из столицы и его утилизацией на полигоне №5. Строительство установки позволит экономить 50% эксплуатационного дизельного топлива. Для внедрения технологии на полигоне должны быть предварительно установлены продукционные трубы, сделана подстилка из герметичного материала, построен колодец сбора фильтрата (загрязненной воды) и создана система его отбора и утилизации. Кроме прочего, там должны быть проложены трубы, имеющие специальные отверстия, через которые биогаз при помощи водокольцевых насосов можно собирать и отправлять в коллектор. Чтобы внедрить технологию на полигоне, по предварительным расчетам, потребуется затратить около $1,5 млн. Эти средства пойдут на полный комплекс работ — обустройство самой свалки, включающее бурение скважин, создание сети коллекторов, системы очистки газов, компрессорной станции и перевод на газовое топливо автомобилей. Если сотрудничество начнется, то это будет первый подобный опыт в нашей стране.


МНЕНИЕ.

ФЕДОР ВИТТ. Председатель правления ОАО «Киевспецтранс»

— Предложенная Институтом газа технология получения газа из биогаза полигонов ТБО довольно интересна, она уже успешно работает за рубежом. В Украине я не знаю полигонов, на которых работают аналогичные установки. Думаю, подобные технологии у нас в стране не применяются. Для того чтобы построить установку на полигоне №5, который обслуживает наше предприятие, нужно будет найти инвестора, который профинансирует эту программу. Мы еще не просчитывали экономическую эффективность, потому что сначала надо провести разведку, чтобы узнать объемы биогаза полигона, а это затрудняется тем, что первая очередь полигона практически заполнена фильтратом. Мы считаем, что применение этой технологии необходимо, в первую очередь, по экологическим соображениям, так как биогаз наносит ощутимый вред окружающей среде, озоновому слою атмосферы.

    Реклама на dsnews.ua