Каждый год в России образуется свыше 260 млн м³ твердых коммунальных отходов. Из них извлекают только 10 % ценных ресурсов, а остальные ТКО подвергают захоронению на полигонах. Исследователи из Пермского Политеха предложили способ получения безопасного и экологичного топлива из биогенных отходов. Разработка поможет максимально увеличить количество переработанных отходов и снизить выбросы парниковых газов. Экологи уже запатентовали технологию.
— Чаще всего внимание переработчиков ТКО сосредоточено на выделении вторичного сырья. Но в их составе после сортировки остаются компоненты, которые могут стать энергетическим ресурсом: бумага, полимеры, дерево, текстиль. От 65 до 93 % отходов, которые можно успешно переработать, сегодня отправляют на полигоны. В частности, пищевые и растительные отходы составляют 25-40 % от общего объема ТКО, и парниковый эффект от их разложения на объектах захоронения в 21-25 раз выше, чем от термической утилизации. Мы предложили технологию, которая сможет сократить выбросы метана и снизить потребление традиционного топлива, — рассказывает доцент кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха, младший научный сотрудник Лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, кандидат технических наук Степан Полыгалов.
В отличие от аналогов, технология пермских экологов обеспечивает более полную переработку отходов, снижая их количество на 30 %. Новая технология позволяет отсортировать все опасные компоненты, включая пластик из поливинилхлорида и батарейки. Поэтому в дальнейшем твердое биотопливо можно использовать без дополнительной подготовки: при сгорании оно практически не оказывает влияние на окружающую среду.
Ученые Пермского Политеха предложили разделять поток ТКО на мелкую (до 80 мм) и крупную фракции, которые затем сортируют раздельно. Из крупной фракции выделяют вторичное сырье и пластик для переработки, а далее отбирают биогенные компоненты, которые станут основой для биотоплива: пищевые и растительные отходы, макулатуру, натуральные ткани, дерево. Их измельчают до 40 мм и сушат. Мелкую фракцию делят еще на две части: 20-80 мм и 0-20 мм. Из первой выделяют биогенные отходы и сушат их, а во второй оказываются балластные и опасные материалы, например, батарейки. Их отправляют на обезвреживание, утилизацию или захоронение.
Готовое биотопливо представляет собой измельченный однородный продукт. Его можно применять как отдельно, так и составе основного топлива в энергоемких технологических процессах, которые используют в качестве ресурса твердое природное топливо. Разработка будет полезна для внедрения на тепловых электростанциях, в цементном производстве и металлургии. По словам ученых, биотопливо сможет стать ресурсом с нулевой стоимостью, а по своим характеристикам оно не уступает традиционному топливу. Такой вид твердого топлива считается углеродно-нейтральным, в отличие от ископаемых углеводородных энергоресурсов.
— Наша технология позволит максимально использовать ресурсный потенциал отходов, чтобы сократить их захоронение и снизить негативное влияние на окружающую среду. Кроме того, она соответствует критериям углеродной нейтральности и оказывает минимальное воздействие на климат. Переработка биогенных отходов представляет собой природоподобный подход: в процессе образуются те вещества, которые традиционно попадают в окружающую среду в результате естественных циклов, — поясняет научный руководитель разработчика, проректор по науке и инновациям, доктор технических наук, профессор Владимир Коротаев.
