Украинские ученые в борьбе за окружающую среду и новые источники энергии

Все без исключений громко заявляют о необходимости сохранить окружающую среду и энергосбережении. Большие суммы тратятся на обсуждение вопросов, создаются различные организации, которые посылают за счет государства своих челнов перенимать опыт зарубежных коллег (как правило, безрезультатно). Проводятся разнообразные форумы, круглые столы, конференции, в то время как украинские ученые разрабатывают решение энергетической, экологической, экономической проблем.

Единичные экземпляры разработок Института энергетических технологий уже внедрены в производство. Трипольская ТЭЦ провела испытания особой горелки на котле, мощность которого 300МВт. Специально разработанная горелка снижает в 5 раз потребление природного газа, который используется при сжигании антрацита.

Еще одно изобретение украинских ученых – притолок для коммунальных котлов, благодаря которому можно заменить дорогостоящий газ более дешевым бурым углем. Среди последних разработок – котел циркулирующего кипящего слоя, который необходим Донецкому металлургическому заводу. Этот завод является собственностью концерна «Энерго», деятельность которого направлена на добычу угля, его обогащение, выплавку металла. В металлургическом производстве было решено использовать отходы углеобогащения – кек. Планируется преобразовывать при помощи котла излишки тепловой энергии в электрическую, благодаря чему компания сможет выйти на энергорынок. Этот проект разрабатывали специалисты Института угольных технологий вместе с конструкторским бюро института «Энергомашпроект».

В первую очередь, такие котлы позволяют значительно сократить затраты на энергетические ресурсы, а также эффективно использовать отходы угольной промышленности – шлам и кек. За многолетнюю историю угледобычи накопились миллионы тонн таких отходов, они занимают большие территории, загрязняют землю и т.п. Скопление угольных отходов приобрело уже экологическую проблему. С помощью новых технологий сжигание отходов происходит практически до состояния золы, которая потом может использоваться для сельскохозяйственных нужд или производства стройматериалов. Кроме того, при старых технологиях углеобогащения при сжигании использовался не весь углерод, в отходах сохранилась масса неиспользованного топлива, который сейчас можно сжечь с помощью нового котла циркулирующего кипящего слоя и получить электрическую и тепловую энергию.

В Институте газа НАНУ также озабочены проблемами рационального использования отходов и получения дешевой энергии. В Бортничах, под Киевом, есть станция аэрации – инженерные сооружения, коммуникации, оборудования, которые очищают сточные воды Киева. На этой станции происходит очистка не только бытовых, но и жидких отходов, которые остаются после промышленных предприятий. Такие промышленные жидкие отходы скапливаются на полях аэрации, где начинают бродить, в результате чего образуется биологический газ – смесь углекислого газа с метаном.

Метан крайне опасен для окружающей среды. Принятый в Японии Киотский протокол обязывает странысжигать метан, тем самым превращая его в углекислый газ, который не так разрушительно влияет на озоновый слой. Ранее так и делалось – метан сжигался в больших факелах. Но данный процесс является крайне расточительным для такого энергонезависимого государства, как Украина. Ученые из института газа пришли к выводу, что биологический газ можно использовать как топливо, при этом получая энергию – тепловую и электрическую. Ученые создали небольшую опытную электростанцию, которая обеспечивает электричеством и теплом всю станцию аэрации.

Образование метана происходит не только при сжигании жидких отходов, его предостаточно в городских свалках, где десятилетиями гниет пищевой мусор. Одна из разработок института дает возможность вести добычу электричества и газа для отопления прямо из мусорных куч. В толще мусорных отходов пробуривают скважину, из которой метан поступает в специальную установку, которая напоминает дизельный генератор. Все это превращает кучу мусора в источник тепла и энергии.

Наверно, самым ценным изобретением ученых является установка, с помощью которой перерабатываются медицинские отходы. Эта установка позволяет утилизировать все вредные вещества, сжигание которых вредно не только для окружающей среды, но и для человека (пластик, токсичные отходы, пестициды). Установка имеет небольшие размеры и легко перемещается, внедрение такого устройство помогло бы очистить землю от огромной массы мусора, что накапливается возле каждого населенного пункта. Мусор годами остается лежать на месте, существуют свалки с пестицидами, которые со временем размываются дождями, попадая под землю, и отравляют подземные воды. Такие отходы не подлежат обычному сжиганию, так как происходит выделение ряда ядовитых веществ, в этом случае нужна только утилизация. Такие установки сделаны для Литвы и Китая, в которых их с удовольствием используют. Возможно, со временем и в нашей стране появится такая технология, которая поможет избавиться от накопившегося мусора и токсических отходов.

Специалистами Института физической химии представили на одной выставке катализатор, который нейтрализует отработанные газы в двигателе внутреннего сгорания, которые вызывают парниковый эффект. Также при институтах создаются государственные предприятия, которые практически используют достижения науки. Среди них можно выделить предприятие по переработке бутилкаучуковой резины (камеры, диафрагмы и т.п.). В процессе отработанная резина и отходы предприятий резиновой промышленности превращается в бутилрегенерат, материал, который широко используется антикоррозийных, гидроизоляционных, герметизирующих строительных материалов и при прокладке дорог, сооружении мостов.

Все это лишь небольшая часть научных разработок украинских ученых, которые, к сожалению, не получили широкого применения. Нововведения требуют значительных затрат, но польза для общества и земли в целом не сравнима ни с какими деньгами.