«А У НАС В КВАРТИРЕ ГАЗ!..»
Продолжая известные всем строки из детского стихотворения Сергея Михалкова, нелишне поинтересоваться, какой из видов «голубого топлива» имеется в виду
Все течет, все изменяется. С развитием науки и техники привычное всем сырье для газовых горелок перестает быть просто природным газом. Сегодня его добывают не только на нефтегазовых месторождениях, но и в угольных пластах, сланцах и даже из того, что всегда считалось отходами жизнедеятельности человека.
Родом из прошлого
Большинство из тех, кто следит за альтернативными источниками энергии, конечно же, знают о биогазе, получаемом в результате анаэробного (без доступа кислорода) сбраживания органических отходов. Но многие ли при этом догадываются, что это топливо является одним из самых древнейших на Земле? Производящие его микробы старше первых растений и животных, послуживших основой для формирования привычных всем природных ресурсов, аж на три миллиарда лет! На то, чтобы в ходе разложения флоры и фауны образовался метан, потребовались миллионы столетий. Биологический же газ «вызревает» гораздо быстрее — всего за несколько дней!
Первые случаи использования примитивных биогазовых технологий были зафиксированы еще в XVII веке до нашей эры. Древние ассирийцы, например, использовали их для подогрева воды в ванной. Однако систематические научные исследования в этой области начались спустя 3,5 тысячи лет. В 1764 году Бенджамин Франклин описал эксперимент, в ходе которого ему удалось поджечь поверхность мелкого заболоченного озера. А первое научное обоснование образования биогазов дал несколькими годами позже Александр Вольта, установивший, что в их составе присутствует метан.
В конце XIX века биогаз уже смело шагнул в народ. Уличные фонари в одном из районов английского Эксетера горели от газа, получаемого в результате брожения сточных вод. А в Бомбее подобная летучая смесь собиралась в коллектор и использовалась в качестве моторного топлива. После того как ученые запатентовали ряд нововведений, связанных с постоянным нагревом емкостей, в которых проходила реакция, биогазовые установки распространились по всей Европе. В Бирмингеме даже построили первый крупномасштабный завод, вырабатывающий электроэнергию из… осадка сточных вод.
Во время Второй мировой войны, когда энергоносителей катастрофически не хватало, ученые обратили свой взор на навоз домашнего скота. Так, во Франции к середине 1940-х годов эксплуатировалось около двух тысяч установок для переработки этого органического сырья. Освобождавшие Венгрию советские солдаты потом вспоминали, что навоз в крестьянских хозяйствах лежал не в кучах, а загружался в закрытые емкости, откуда потом выходил горючий газ. В 1954 году американцы первыми стали получать этот вид топлива из коммунальных отходов. А в 1970-х биогазом «заболела» вся Юго-Восточная Азия, до которой докатилась волна энергетического кризиса.
Мы идем своим путем
Не остался в стороне от мировых проблем и Советский Союз, объявивший у себя политику энергосбережения. В 1981 году при Госкомитете по науке и технике СССР была создана специализированная секция по программе развития биогазовой отрасли промышленности, построены несколько лабораторных и опытных установок. До государственных приемочных испытаний дошла лишь одна из них — КОБОС-1, предназначенная для анаэробной переработки отходов некрупных животноводческих хозяйств. Она «переваривала» за сутки до 50 куб. м навоза, выдавая «на-гора» 500 куб. м «жидкого топлива». Предприятие успело выпустить десять комплектов подобного оборудования, но после распада Союза потеряло к этому направлению бизнеса всяческий интерес. Как, впрочем, и сама страна, столкнувшаяся с массой более насущных проблем.
Благо стремление к биогазовым технологиям сохранили энтузиасты. Один из них — пермский фермер Владимир Рашин — шесть лет назад создал на своей перепелиной ферме первую в регионе установку регенерации биогаза. И единственную в стране, работающую по технологии полной переработки сырья, в которой скорость реакции регулируется давлением и температурой. Принцип ее действия достаточно прост. Птичий помет смывается в приемную емкость, а затем насосом закачивается в реактор, где и проходит анаэробное брожение. Образовавшийся в результате естественной биохимической реакции газ накапливается в газгольдере, а уже оттуда поступает в газовую плиту, электрогенератор и проточный водонагреватель. Получается «три в одном»: бытовой газ, электричество (одну тонну куриного помета можно превратить в 430 кВт*ч) и горячая вода с отоплением для всего хозяйства. Метана в таком газе всего лишь 70 % (остальное — углекислый газ), поэтому система не относится к разряду взрывоопасных. Кроме навоза, установка может перерабатывать любые отходы растительного происхождения, включая стебли заполонившего наши луга борщевика. Словом, все то, что буквально валяется под ногами.
Однако это еще не все. Газом предприниматель заправляет собственную «Газель», а все отходы реакции «конвертирует» в экологически чистое удобрение, из которого в процессе брожения исчезают все вредные вещества. Аграрии от него просто в восторге: никакой химии! Попробовали использовать этот концентрат в рекультивации загрязненных земель — и тоже получили превосходный результат. В общем, тут тебе и возобновляемые источники энергии, и натуральная подкормка для почвы, и безотходное производство! Казалось, вот она, мечта любого животновода!
Воодушевленный первым успехом (киловатт электричества стал обходиться ферме в 20 копеек, а полуторамиллионное, в ценах сегодняшнего дня, оборудование окупилось всего за один год), Владимир Рашин организовал собственную фирму «ЭнергоРежим», чтобы осчастливить своим изобретением многих селян, а местных машиностроителей — пакетом серьезных заказов на производство биогазовых установок. Заявки на поставку оборудования действительно посыпались со всех сторон, но только не из самого Прикамья. Вкладываться в энергосберегающие технологии местные аграрии не спешат, во многом из-за отсутствия свободных денег. И законодательства, способного двигать альтернативную энергетику вперед.
Швеция и далее — везде
Опыт пермского фермера, решившего проблему утилизации органических отходов и создавшего собственный источник возобновляемой энергии, показывает, что пренебрегать возможностями биогазовых технологий не стоит. Это косвенно подтверждают и расчеты ученых. По их данным, установленная электрическая мощность, получаемая от переработки органических отходов, составляет сегодня в мире около 60 ГВт. А это — уже более 1 % от всей электроэнергии, вырабатываемой на Земле! Лидером по «выбиванию» электричества из биогаза является США, где производится до 8 ГВт такой энергии в год. В Китае данный показатель равен 5,5 ГВт, в Таиланде и Германии — по 3 ГВт. Кроме того, не стоит забывать, что биогаз также служит в качестве топлива, для отопления и приготовления еды. Например, только в Китае на эти цели тратится 19 млрд куб. м. биогаза в год, который при желании можно было бы превратить еще в 4,75 ГВт установленной электрической мощности.
Понятно, что развитие подобных технологий подогревают не только недостаток и дороговизна энергоресурсов, но и экономические рычаги. Скажем, в США много лет действует специальная программа по биогазу, субсидируемая сразу тремя ведомствами страны. Широкая система стимулирования биогазовой энергетики развернута в Китае, благодаря которой газ из органики «гонят» уже около 40 млн китайских семей. В странах ЕС принят «закон о мусорных свалках», обязывающий их владельцев заниматься утилизацией выделяемого этими объектами биологического газа. При этом вывоз на полигоны органических отходов там запрещен вообще. Как следствие альтернативный источник энергии делает на благодатной почве весьма уверенные шаги.
Швеция, к примеру, создала первый в мире поезд, работающий на биогазе. Аналогичными силовыми установками уже оборудованы свыше тысячи шведских автобусов и все таксомоторы, работающие в крупнейшем стокгольмском аэропорту. В этой стране действует и единственный в мире биогаз-стандарт для моторного топлива. В Дании и ряде графств Великобритании запущены проекты по снабжению биогазом целых жилых кварталов. Оборудование для получения «голубого топлива» для собственных нужд приобретают австрийские коммунальщики. В Белоруссии о строительстве биогазовых станций, работающих на отходах собственного производства, заявили молочный комбинат и спиртовой завод, а в Молдавии — производители сахара. Не остался в стороне и знаменитый Университет Лозанны, решивший задействовать в получении нового биоресурса стадо баранов из собственного подсобного хозяйства.
Счастье не за горами
По прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА), к 2050 году доля биогазовой энергетики в мире увеличится до 27 %. Этому будет способствовать развитие новых технологических процессов, благодаря которым биотопливо, получаемое сегодня в основном из растительных и животных жиров, а также сахарного тростника, уступит свое место новым типам энергоресурсов, вырабатываемым из целлюлозы и органических отходов. Не случайно сегодня биогаз называют самым перспективным направлением альтернативной энергетики.
А что же Россия, располагающая колоссальными запасами возобновляемой энергии? По некоторым данным, их потенциал превышает годовое потребление первичных ресурсов в стране как минимум в пять раз, а в экономическом плане способен обеспечить энергетические потребности россиян примерно на треть. Подобный вопрос звучит сегодня довольно часто, в том числе и с самых высоких трибун. А это значит, что время ценовых механизмов, облегчающих доступ «альтернативных киловатт» на внутренний энергетический рынок, и серьезных санкций за загрязнение органикой окружающей среды, видимо, уже не за горами. К слову, в начале нынешнего года в Правительство РФ поступил проект документа о комплексе мер по стимулированию производства электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии. Возможно, с его помощью можно будет снять часть административных барьеров, стоящих у альтернативной энергетики на пути.
Станислав СЛЮСАРЕВ
Оригинал статьи доступен по ссылке:http://permneft.lukoil-perm.ru/index.html?id=37&parent_id=332&eid=13