Мусорные полигоны больше не нужны? О разработках Института теплофизики СО РАН

Институт теплофизики СО РАН разработал и запатентовал комплекс технологий обращения с твердыми коммунальными отходами. С его помощью можно перерабатывать твердые коммунальные отходы без их накопления, а также рекультивировать перегруженные полигоны до состояния чистой земли. То есть технологии уже есть, однако средств на их внедрение, как это часто бывает, не находится

Отсюда главная трудность: бизнес не готов вкладывать деньги в такие проекты, а государственного финансирования недостаточно, — считает начальник отдела инновационной, прикладной и внешнеэкономической деятельности ИТ СО РАН, кандидат физико-математических наук Людмила Перепечко.

Проект «Центр технологий обращения с отходами» входит в программу «Академгородок 2.0». Планировалось, что на мусорном полигоне Академгородка, который находится в ведении ФГБУ «ЖКУ ННЦ» (Жилищно-коммунальное управление Новосибирского научного центра), будет запущен демонстрационный комплекс для полной переработки 50 тысяч тонн отходов в год. Комплекс включает в себя полностью роботизированную сортировку твердых коммунальных отходов на основе нейронных сетей и плазменную газификацию органических остатков с получением синтез-газа. В проекте будут использованы разработки Института теплофизики, а также Института теоретической и прикладной механики и Института вычислительной техники СО РАН.

Оставить после себя чистую землю

Как рассказала Людмила Перепечко, совсем недавно ИТ СО РАН запатентовал комплексную систему роботизированной сортировки и плазменной газификации — её можно использовать для переработки как свежих, так и слежавшихся отходов на мусорных полигонах. Разработка не только безопасна для окружающей среды, но и автономна — получаемый синтез-газ можно использовать для питания самих плазмотронов. Таким образом, система в плане ресурсов окажется на «самообеспечении».

«Для использования плазмы нужна электроэнергия. Экономику надо просчитывать. Допустим, мы сортируем отходы для дальнейшей переработки, а органические остатки сжигаем. При сжигании органических остатков выделяется синтез-газ, который можно превратить в электроэнергию. А ее, в свою очередь, мы можем пустить на питание самих плазмотронов, то есть, замкнуть всю систему. Появляется самодостаточный проект. У нас было подписано соглашение о сотрудничестве с ФГБУ «ЖКУ ННЦ» — установку планировалось строить на полигоне Академгородка. Ее стоимость — 4 миллиарда рублей. На данный момент у института есть экспериментальная установка», — рассказала Перепечко.

Преимущества плазменного сжигания твердых коммунальных отходов перед простым сжиганием — очевидны: в атмосферу не выбрасываются вредные вещества. «В чем плюс плазмы? При высоких температурах в 1500 °C все вредные для окружающей среды и человека соединения разлагаются на простейшие — до монооксида углерода и водорода. Получается топливный синтез-газ, из которого также можно делать метанол. Затем происходит его быстрое охлаждение, и, например, диоксины и фураны не успевают образовываться. Это абсолютно чистая технология», — подчеркивает ученый.

Система автоматизированной сортировки отходов разработана специалистами ИТ СО РАН совместно с коллегами из других институтов. В частности, сейчас развивается сотрудничество с Институтом вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ) СО РАН по направлению цифровой платформы по отходам.

Еще одна технология, которую можно применять для переработки твердых коммунальных отходов — это механическое разделение. Разработка внедрена на Коркинском угольном разрезе в Челябинской области. Отходы горно-обогатительных предприятий можно сушить, молоть и разделять. На Коркинском разрезе они содержат небольшое количество топлива и минералы. При сжигании топлива из минеральной части изготавливаются кирпичи — в итоге получается продукт и чистая земля. Эту технологию можно использовать и при рекультивации старых полигонов.

Преодоление «долины смерти»

Главной трудностью в реализации проекта стало участие промышленных партнеров. «Есть понятие «долины смерти» — разработанные в институтах технологии должны ее преодолеть, чтобы дойти до рынка. Предприятиям-партнерам надо быть сильно заинтересованными в проектах, так как средства большие, а вероятность получения результата — не 100-процентная. Государство должно стимулировать интерес бизнеса, хотя глобально определенные шаги в этом направлении предпринимаются», — говорит ученый.

Она перечисляет плюсы проекта. Это отечественная технология, которая находится на уровне мировых аналогов — поступают предложения из Китая, Индии, Польши и Италии. Технология приспособлена к местной специфике — «ассортименту» отходов, сезонности. Для использования импортных сортировочных линий необходимы запчасти, доработка, модификация, а это дополнительные затраты.

По словам Людмилы Перепечко, есть примеры налаживающегося сотрудничества. «ОДК-Авиадвигатель» из Перми вышли на нас — они заинтересовались проектом переработки ТКО в плазме и производством электроэнергии из выработанного синтез-газа. Мы работали в течение года, сделали технико-экономическое предложение, просчитали все экономические составляющие, подписали рамочное соглашение, оценили необходимые инвестиции. Проект сейчас находится на рассмотрении в Совете по приоритетному направлению «Энергетика». С одной стороны, такой интерес — это положительный пример, с другой — само предприятие не готово вложить в проект четыре миллиарда рублей», — поясняет она. Плазменной технологией интересовался и оборонный концерн, который объединяет разработчиков вооружения для противовоздушной и противоракетной обороны: были начаты переговоры, но пока ничем не завершились.

Партнерские отношения налажены с местными предприятиями, которым необходимо сырье — это «Тайгер-Сибирь», «Сибирский синтепон» и завод «Экран». Постоянными надежными партнерами института по доведению технологии до рынка выступают «СКБ Сибэлектротерм» и «Сигма-Про».

Еще одна внезапно возникшая трудность в реализации проекта — смена руководства ЖКУ ННЦ. Виталий Михеев был уволен с поста директора в сентябре, и пока неясно, как будет развиваться сотрудничество по созданию демонстрационного комплекса на местном полигоне.

Консорциум для переработки ТКО

Проект Центра технологий обращения с отходами был подготовлен для программы «Академгородок 2.0» год назад. Как отмечает Людмила Перепечко, «Академгородок 2.0» — это, в первую очередь, «афиша», пусть и необходимая. К сожалению, она не имеет под собой финансового обеспечения. Летом прошлого года Минобрнауки и Минпромторг РФ анонсировали подачу заявок по комплексным научно-техническим программам (КНТП), и институт совместно с рядом российских организаций создали консорциум. Помимо Института теплофизики, в КНТП входят Институт электрофизики и электроэнергетики РАН, Всероссийский теплотехнический институт (ОАО ВТИ), практически все НИИ естественнонаучного профиля в Академгородке.

«В проект входит пять технологических направлений. Это цифровые технологии, термическая переработка, сжигание, модульные энерготехнологические комплексы, биотехнологии. По последнему направлению выступает Институт цитологии и генетики СО РАН — ученые предлагают перерабатывать отходы с помощью бактерий. Это КНТП полного инновационного цикла: предполагается, что в итоге будет промышленное производство. Необходимо сотрудничать с предприятиями, госкорпорациями, которые подтвердят финансирование, по крайней мере, на поздних стадиях; на ранних стадиях проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ будет участвовать государство», — рассказывает Людмила Перепечко.

По словам эксперта, стоимость проектов по КНТП составляет примерно 17 миллиардов рублей. Федеральные целевые программы по финансированию исследований, направленных на промышленное применение, завершены в этом году, и пока средств нет. «Сейчас фундаментальные исследования оторваны от прикладных. Институты РАН в основном занимаются фундаментальными исследованиями, прикладных работ мало. Это проблема, но видно, что правительство этим занимается. КНТП — это пробный камень, который приведет к тому, что промышленные предприятия будут активно участвовать в использовании научных результатов», — отмечает ученый.

Людмила Перепечко говорит, что Центр технологий обращения с отходами — это одновременно научный и инфраструктурный проект, который мог бы стать к тому же одной из визитных карточек Академгородка. И для решения проблемы с отходами в масштабах города властям, возможно, стоило бы сместить фокус с «мусорной» концессии и направить усилия на реализацию технически готового проекта. «Строить новые полигоны просто бессмысленно. Зачем их строить, если можно не хранить мусор, а сразу его перерабатывать», — считает она.

P.S. Между тем, на «мусорную» реформу уходят серьёзные деньги из федерального бюджета. Так, недавно до операторов, осуществляющих вывоз твердых коммунальных отходов, в 47 субъектах Российской Федерации были доведены средства в размере почти 2,5 миллиарда рублей. Всего же в течение трех месяцев региональным операторам будет направляться до 20 процентов рассчетной необходимой валовой выручки. В целом на эти цели выделено больше девяти миллиардов рублей!

Такое решение было принято для обеспечения непрерывной работы операторов в регионах в кризисный период: в рамках антикризисных мер поддержки мусорных операторов. Субсидии распределяются между всеми действующими в регионе операторами так, чтобы доля населения, которому предоставляется коммунальная услуга по обращению с твердыми коммунальными отходами, составляла не менее 90 процентов.

То есть помимо уже вложенных в «мусорную» реформу огромных средств, потребовались дополнительные вливания. Так может быть стоит обратить внимание на передовые научные разработки, а не просто вливать в «мусорную» реформу немалые деньги? Сами по себе они проблему не решат…

Анастасия АНИКИНА

Поделиться:

Наш канал на Яндекс.Дзен

Новости партнеров: