Світло зі сміття. Як перетворити відходи на доходи
Гору сміття поблизу Хмельницького видно здалеку. Чути крики чайок. Якийсь птах заходиться голосом, що нагадує людський сміх. Уява малює кадри з фільмів про постапокаліпсис. Але, о диво, біля звалища немає неприємного запаху. Все через те, що тут із відходів видобувають біогаз і перетворюють його на електрику.
Чи сміттєві полігони можуть допомогти пережити блекаути? Як працюють технології з видобування біогазу? Розбираємося з експертами галузі.
Головний інженер газоелектрогенераторної установки Євген Окулик пояснює, як організований процес видобування. З міркувань безпеки просить не фотографувати сам агрегат.
По всій площі сміттєвого полігону під Хмельницьким пробурені 104 свердловини завглибшки 12 м, розповідає він. У цих отворах накопичується газ, що утворюється внаслідок гниття органічних відходів у товщі звалища.
Кожна свердловина під’єднана до труби. По ній газ потрапляє до збірної станції, а звідти до установки, яку називають когенераційною: спалюючи газ, вона виробляє електрику й тепло. Однак у Хмельницькому видають тільки електрику.
Таких установок в Україні близько 30. Під Хмельницьким комплекс запустили вісім років тому, розповідає Євген Окулик. Побудували його швидко, за три місяці.
Провідний експерт Біоенергетичної асоціації Юрій Матвєєв каже, що технології видобутку біогазу поширилися в Україні в останні 20 років. Займаються цим приватні фірми. Окупними є звалища міст із населенням 150–200 тис. людей. Інакше сміття і відповідно газу мало, тримати установку невигідно.
Потужність українських установок у середньому 1 МВт. Одна така може забезпечити електрикою до 1 тис. домогосподарств, тобто близько 2,5 тис. людей.
Чому біогаз важливо відкачувати
Коли ми викидаємо у сміттєве відро лушпайки з овочів, гнилі фрукти чи залишки салатів, усе це перегниває у великих кількостях на звалищі й за відсутності кисню утворюється біогаз.
Неконтрольований вихід газів на великих смітниках становить серйозну небезпеку, наголошує керівник офісу громадської організації «Розумне довкілля. Хмельницький» Іван Підопригора. Адже полігони побутових відходів можуть самозагорятися — утворюються шкідливі речовини, виникає небезпека для життя. Мабуть, усі пам’ятають трагедію 2016 року в Грибовичах під Львовом, коли тліюча гора сміття обвалилася й поховала під собою чотирьох людей.
Іван Підопригора підкреслює, що пункт 1 статті 40 Закону України «Про управління відходами» зобов’язує вилучати і знешкоджувати біогаз під час експлуатації полігонів відходів.
«Основний компонент звалищного газу — метан. Це безбарвний, без запаху й надзвичайно горючий газ, небезпечний у замкнутих просторах і заглибленнях полігону. Саме тому його вилучення є ключовим елементом безпечної експлуатації таких об’єктів. Це загальноприйнята міжнародна практика, яка дає змогу мінімізувати ризики для довкілля та здоров’я», — каже Іван Підопригора.
Не відкачаний зі звалищ біогаз може просочуватися в ґрунт, псувати підземні води, річки — шкодити рибі та іншій живності. І загалом біогаз провокує глобальне потепління.
Якщо ж підійти з розумом, то з нього можна виробляти електрику, паливо. Це універсальне відновлюване джерело енергії.
Як це працює
Юрій Матвєєв каже, що про видобуток газу треба думати на етапі проєктування полігонів — закладати горизонтальні труби, які будуть перемежовувати шарами відходів заввишки 8–10 метрів. Така модель дасть змогу вибирати зі звалища майже весь біогаз.
На «класичних» українських полігонах збирати біогаз не дуже зручно. По-перше, схема вертикальних свердловин менш ефективна. По-друге, полігон — це передусім звалище в широкому сенсі. Туди постійно проїжджають вантажівки зі сміттям, снують бульдозери, екскаватори.
«Про це рідко говорять, але на наших звалищах ми не можемо зібрати більше ніж 30–50 відсотків газу, який там утворюється. Решта в будь-якому разі потрапляє в довкілля. Якщо ми робимо якесь накриття, накриваємо полігон поліетиленовою мембраною і вже під нею збираємо газ, то ефективність може бути значно вищою — до 75 і навіть 90 відсотків», — пояснює Юрій Матвєєв.
За годину когенераційна станція в Хмельницькому споживає 300 кубів біогазу. Фактично перетворює його на електричну енергію. Може виробляти й тепло, однак поки що не знайшли, кому його постачати.
«Наша потужність 659 кВт-год, і ми можемо віддавати стільки само в тепловому еквіваленті», — уточнює Євген Окулик.
12% прибутку від продажу електроенергії отримує комунальне підприємство, якому належить полігон.
Перспектива на майбутнє
Юрій Матвєєв розповідає, що в США є установки на кілька десятків мегаватів. До того ж там очищають біогаз і подають його в газотранспортну мережу, використовують як пальне для автівок.
Активно розвивають біогазові технології Бразилія, Китай, Індія. Загалом це актуально для країн, що розвиваються, мають велике населення й багато сміття.
Експерт Юрій Матвєєв каже, що сміття становить лише чверть усього українського біогазового видобутку. Решту отримують із сільськогосподарської сировини.
«Якщо ми говоримо про загальне використання газу, то, звісно, біогаз у структурі використання природного газу — це дуже маленька величина, менш як один відсоток», — каже Матвєєв.
Хоча потенціал в Україні великий. Якщо зібрати всі джерела біогазу, то ним можна закрити майже всі наші газові потреби, наголошує експерт. Але це перспектива розвитку на багато років.
Юрій Матвєєв каже, що в Україні є програма модернізації системи поводження з відходами. Планується будувати великі централізовані полігони — по два-три на область, а не нинішні 120–180. Найефективним буде збирати органічні відходи окремо і встановлювати біогазові установки поруч із полігонами.
Тепер відповідь на питання, яке ми поставили спочатку: ні, електрика з біогазу не врятує від блекаутів. Але вона може бути додатковим джерелом енергії й підтримувати енергосистему!
«Один мегават енергії в масштабах міста — це, звісно, ні про що. Ця технологія не так про велику енергетику, як про екологію, клімат і циркулярну економіку, яка довго й ощадливо використовує ресурси в економічному циклі. Отже, це про майбутнє», — каже Юрій Матвєєв.
