Врятувати планету: українці розпочали революцію в переробці сміття
Проблема утилізації сміття в Україні назріла давно
Екологічне законодавство України багато в чому відстало від європейського. У той же час наші вчені в цій сфері багато в чому випередили колег з інших країн. Вони придумали, як утилізувати відходи, навіть радіоактивні, без шкоди навколишньому середовищу.
Країна звалищ
За оцінками екологів, кожен українець щороку викидає 200-300 кг сміття. У країнах Європи та США, де споживання товарів ще вище, сміття з'являється в 2-3 рази більше. Це побутові відходи, пластик, поліетилен, скло, а іноді навіть токсичні речовини - наприклад, ртуть в розбитих термометрах і солі важких металів батарейках. В різних країнах існують спеціальні пункти прийому і встановлюються окремі контейнери для батарейок, радіоапаратури. Пластик, скло і папір також розділяються по різних контейнерах. Це спрощує переробку таких відходів і дозволяє уникнути появи гігантських звалищ.
В Україні поділ відходів - не дуже поширена практика. У країні нараховуються тисячі сміттєзвалищ, і вони вже займають близько 4% території. За даними спільноти The Epoch Times, тільки в Києві і передмістях розташовано більше десятка звалищ, сміттєвих полігонів і кладовищ відходів, частина з яких - незаконні. Крім того, у межах зберігається і небезпечний сміття, наприклад, ртутні відходи занедбаного заводу "Радикал" в Деснянському районі, поруч з метро Лісова.
Згідно з рейтингом порталу Numbeo, який збирає інформацію про різних містах, Київ є другим за забруднення містом Європи після італійського Неаполя. У цьому рейтингу Київ обігнав Скоп'є (Македонія), Тирана (Албанія) і Москви (Росія). А в 2013 році британська газета The Financial Times назвала Київ найбруднішим містом Європи.
При цьому в Україні немає сміттєпереробних потужностей. Є кілька десятків сортувальних ліній і пара сміттєспалювальних заводів. Але спалювання сміття - не самий безпечний вид його утилізації, оскільки при цьому шкідливі речовини все одно викидаються в атмосферу.
Згідно з директивами Європейського союзу, сміттєспалювання та захоронення на звалищах мають найнижчий пріоритет серед усіх видів утилізації. А високий пріоритет надається переробці вторсировини, використання у виробництві екологічно чистих матеріалів. У Швеції, приміром, на переробку йде більше 90% сміття. Приблизно половина перетворюється на енергоносії, з допомогою яких опалюються будинки жителів країни і підприємства. Більше 10% відходів йде на виробництво біогазу - палива для транспорту.
Країни ЄС, які не зменшують кількість сміття, сплачують штрафи. Наприклад, такі штрафи Польща платила, коли тільки приєдналася до ЄС і надто повільно впроваджувала інновації в області переробки відходів.
Хоча екологічне законодавство України поки відстало від європейського, наші вчені багато в чому випередили колег з інших країн. Вони придумали, як утилізувати відходи, навіть радіоактивні, без шкоди навколишньому середовищу. Їхні розробки були представлені під час чергової зустрічі Tech Today Hub, організованої компанією "Vodafone Україна".
Між землею і небом
Українська академія наук представила проект утилізації твердих побутових відходів при відсутності елекроенергії. На сьогодні основними недоліками утилізації та переробки відходів є висока вартість, прив'язка до заводів (відходи потрібно транспортувати) і використання великих обсягів електроенергії. Українські вчені пропонують утилізувати відходи прямо на місці звалища. Спочатку їх потрібно сортувати, відібрати метал, скло і пластик. Потім залишки збагачуються торфом або тирсою, підсушується і брикетируются. Споживачами можуть бути районні підприємства приватної та комунальної власності - школи, лікарні, та й просто приватні користувачі.
Дану технологію вже випробували в лабораторних умовах, і результат повністю відповідав очікуванням вчених. Перший робочий зразок виконується на одному з підприємств академії, а надалі виробництво можна налагодити спільно з яким-небудь заводом. Загальна сума інвестицій, які потрібні для масового виробництва - 850 тис. доларів, доробка обійдеться ще в 70 тис. доларів.
Щоб розробити готове рішення і впровадити його на підприємстві замовника, знадобиться півроку. За оцінками авторів проекту, утилізація та переробка сміття на місці звалища обходиться в два рази дешевше, порівняно з реалізацією цього процесу на заводах. А в разі відсутності заводів у регіоні, так тим більше.
Ще одна розробка академії - це ОСДАР, екологічно чиста технологія розкладання органіки з отриманням пального газу. Ця розробка претендує на справжню революцію в області "зелених" технологій, так як пропонує використовувати енергію сонячних фотонів. Вона грунтується на відкритті академіка Валерія Остапенка, єдиної в світі людини, яка навчилася керувати фотонами і синтезувати їх. З 60-х років він працював в лабораторії астрофізики, спостерігаючи за поведінкою фотонів, і зауважив, що вони можуть бути керованими. Протягом 30 років він вирішив кілька унікальних рівнянь і довів свою гіпотезу.
За словами самого Валерія Остапенка, ця знахідка відкриває можливості для пошуку нових шляхів синтезу органіки, регенерації повітря і води. І для цього навіть не потрібні земні умови. І вже зараз це відкриття створює фундамент для розвитку нового виду енергетики - екологічно чистої водневої. За допомогою технології можна утилізувати будь-які побутові або промислові органічні відходи, отримуючи газ з невичерпних запасів органіки Землі.
Можна очищати території і акваторії, забруднені нафтою, використовувати викиди котлів теплоенергетики. Можна використовувати навіть відходи із забруднених радіацією територій (наприклад, у зоні ЧАЕС). Повнота розкладання органіки при цьому становить 99,9% і токсичні речовини в результаті не утворюються. Процес відбувається при низьких температурах і нормальному атмосферному тиску, він не вимагає повітря (це не горіння) і працює виключно на електроенергії.
Технологія відноситься до ринку переробки відходів в енергію, WTE (Waste to energy). За результатами різних маркетингових досліджень, обсяг цього ринку становить від 10 до 30 млрд доларів, і його зростання продовжується. Більше 90% глобального обігу забезпечують станції, на яких використовується термальна деструкція сміття. На біологічні процеси припадає 10% ринку.
Вже створено робочий лабораторний міні-прототип рішення, за допомогою якого автор підтвердив свою теорію на практиці. Тепер проект шукає фінансування для створення промислового прототипу, розширення наукової та інженерної команди, оренди лабораторії.
Щоб удосконалити технологію і почати підготовку до серійного виробництва, потрібно близько року. На "посівної", seed-стадії, ОСДАРу потрібно 250 тис. доларів - цього вистачить, щоб запустити виробництво. Монетизувати розробку планується як за рахунок продажу установок з розкладання органіки з отриманням газу, так і завдяки продажу ліцензій і прав. За оцінками академії, інвестиції окупляться через 13 місяців після початку продажів.
Сміття з'їдять мікроби
Відразу кілька розробок в галузі утилізації відходів представив Інститут мікробіології і вірусології НАН України. Перша з них - це мікробна технологія швидкого зброджування екологічно небезпечних і багатотоннажних змішаних харчових відходів. Автори проекту нагадують, що спонтанне гниття таких відходів призводить до катастрофічного отруєння навколишнього середовища токсичними речовинами. Застосування мікробів дозволяє за 2-3 тижні зменшити масу відходів у 20-30 разів, при цьому токсичні продукти не будуть надходити в навколишнє середовище.
У 2003 році промислова біотехнологія переробки відходів була впроваджена на українській антарктичній станції "Академік Вернадський". Працює міні-лінія по виробництву сухого мікробного препарату. На прохання замовника можна виготовити експериментальну партію, щоб продемонструвати ефективність препарату. Виготовлення і здача "під ключ", а також тестування одного діючого макета пілотної установки коштує 200 тис. доларів, орієнтовна вартість доопрацювання - 100-200 тис. доларів. Запуск технології на підприємстві займе рік. В умовах мегаполісу її можуть використовувати муніципальні служби, готелі і ресторани.
Представники інституту також розповіли, як за допомогою мікробів можна отримати зі сміття енергоносії. Так, новітня мікробна технологія дозволяє отримувати одночасно газоподібні, рідкі і тверді види палива при екологічно безпечному зброджуванні змішаних харчових відходів. Це постійний поновлюване джерело для мікробного синтезу водню. Сьогодні водень є найбільш екологічно чистим видом палива, адже єдиним продуктом його згорання є вода. Але вартість видобутку водню в світі дуже висока.
З допомогою мікробів також можна утилізовувати харчові відходи і отримати біопаливо. Спеціальний мікробний препарат зменшує масу відходів на 75-95%, при цьому виходить енергоносій водню в промислових обсягах. Відходи утилізуються прямо на місці. На даному етапі розроблена формула і спосіб приготування такого мікробного препарату, організовано його експериментальне виробництво (50 кг на місяць). Інститут також провів лабораторні дослідження та отримав позитивний відгук від 20 потенційних клієнтів.
Щоб впровадити технологію на промисловому підприємстві, потрібно 200 тис. доларів. Залежно від обсягу і складності замовлення орієнтовні терміни впровадження рішення складуть 6-18 місяців. За два роки інститут може створити промисловий прототип технології переробки харчових відходів в теплову або електричну енергію. В умовах експериментального виробництва в Україні собівартість 1 кг продукту складе всього 3 долари, а при промисловому виробництві знизиться до 1 долара.
Хоча проекти українських вчених виглядають перспективними, а їх ефективність доведена дослідженнями, чиновники поки виявляють до них мало інтересу. Адже на світовому ринку присутні готові рішення "під ключ", нехай не такі ефективні. А "мінус" вітчизняних технологій в тому, що більшість з них потребує інвестицій і доопрацювання. Не у всіх вчених навіть є можливість працювати в лабораторіях.
Справлять українці революцію у світовій науці, на даному етапі буде залежати, в першу чергу, від інвесторів, приватних і державних, які повірять у їх розробки і "проголосують" грошима.
Раніше РБК-Україна розповідало про інших "зелених" розробках українських вчених, зокрема, про нові способи отримання біопалива про очищення води з допомогою мікробів.
