Российские технологии «зеленой» энергетики

Виктор Морозов,
директор ООО «ТРИВИМ Лтд»

Гидротермальное окисление жидких органосодержащих сред и прессование пеллет с повышенной теплотворной способностью смело можно назвать лучшими отечественными технологиями «зеленой» энергетики.

К таким технологиям можно отнести две сравнительно молодые технологии:
• технологию гидротермального окисления жидких органосодержащих сред;
• технологию прессования пеллет с повышенной теплотворной способ-
ностью?

Первая технология использует свойства воды, находящейся в сверхкритическом состоянии – воды, сильно сжатой и нагретой (р ≥ 221 атм; Т ≥ 374°С). Области применения технологии – жилищно-коммунальное хозяйство, сельскохозяйственное производство, торфодобыча. Эта технология позволяет получить из жидких органических отходов и торфа электроэнергию и тепло в форме прибыли. Для этого доля отходов и торфа в сверхкритической воде должна составлять 15…20%. При этом реакция, протекающая между органосодержащей средой и сверхкритической водой, является автотермичной (реакция поддерживает сама себя). Это означает, что затраты на использование сред следует понести только для запуска реакции. А продукт реакции – высокоэнтальпийная парогазовая смесь – получается беплатным. Этот бесплатный продукт является рабочим телом паровой турбины, приводящей электрогенератор. Выходит, что получаемые таким образом энергоносители – электроэнергия и сбросное тепло турбины – достаются пользователю технологии в форме прибыли.
Время протекания реакции измеряется секундами, что позволяет перерабатывать органосодержащие среды в реальном времени, без накопления.

Важно, что вода обеззараживается действием высоких давлений и температур и может быть использована в рецикле. Применительно к сельскохозяйственным отходам это означает возможность широкого применения гидросмыва в технологиях содержания скота и альтернативу устаревшей технологии анаэробного сбраживания отходов. В анаэробной технологии 60% углерода выводится из почвенного кругооборота, а в данном случае – 15…20%. Поэтому технология гидротермального окисления наносит меньший вред естественному плодородию почв и может считаться более «зеленой».

Применение соответствующего оборудования перед коллекторами стоков жилищно-коммунального хозяйства означает радикальное снижение нагрузки на очистные сооружения.

Применение технологии в торфодобыче означает исключение необходимости в предварительном осушении болот, что благоприятно скажется на ситуации с лесными пожарами. Электроэнергия и тепло, полученные на месте добычи гидротермальным окислением части торфа, дают возможность исключить традиционные перевозки торфа к местам его переработки. Брикеты или пеллеты, изготовленные на месте торфодобычи, позволяют вывозить к местам складирования готовую продукцию и экономить при решении логистических задач.

Оборудование для получения сверхкритической воды, пригодное для разных применений, имеется. Это оборудование разработано под руководством д.т.н. Юрия Александровича Мазалова (ООО «Экоэнерготех», Москва). Один из вариантов такого оборудования – опытно-промышленная установка с производительностью 10 т жидких отходов в сутки – показан на рис. 1.

Центральное место на фотографии занимают два реактора со сверхкритической водой. На заднем плане видны электромагнитные клапаны для управления технологическими потоками.

Небольшая паровая турбина для привода электрогенератора также есть (ООО «ЭлТа», Екатеринбург). Такая турбина показана на рис. 2. Ее диаметр – 80 см, длина оси – 30 см. Турбина потребляет 1 т/ч пара и приводит в действие 30-киловаттный электрогенератор.

Рис. 2. Паровая турбина для привода электрогенератора 30 кВт

Ближайшей задачей является адаптация такого оборудования к различным технологическим применениям.

Проблема утилизации неделовой древесины – пораженной короедом, пожарами, поваленной ветром, переспевшей – составляет серьезную экологическую проблему в нашей стране. Для решения проблемы предлагается транспортабельная технология изготовления из неделовой древесины пеллет.

Транспортабельность технологии позволит использовать древесину в местах санации леса и вывозить оттуда товар с хорошей добавленной стоимостью. Пеллеты предлагается делать по технологии прессования древесных пеллет, но из смеси древесины и древесного угля. Транспортабельное оборудование для измельчения, сушки древесины (ООО «СПиКо», Псков) и углежжения (ЗАО «Лонас технология, Санкт-Петербург) имеется.

Технология прессования древесно-угольных пеллет разработана. При этом было использовано предлагаемое на рынке оборудование. В качестве такового использовался пеллетайзер китайского производства GRAN-10Е. Древесно-угольные пеллеты показаны на рис. 3.

Рис. 3. Древесно-угольные пеллеты

Пеллеты имеют теплотворную способность 23 МДж/кг.

Надо отметить, что на рынке технологий пеллетирования появилась зарубежная технология торрефикационных («жареных») пеллет с такой же теплотворной способностью. От традиционной технологии прессования древесных пеллет торрефикационная технология отличается наличием мягкого пиролиза шихты. Организация такого пиролиза требует регулировок температуры, скорости ее изменения, времени экспозиции. Как отмечалось на последнем Биотопливном конгрессе в Санкт-Петербурге, цена пиролизной вставки в технологию прессования – 5 млн. евро. Для смесевых древесно-угольных пеллет применяется простое углежжение, не требующее регулировок. Следует ожидать, что комплект оборудования для углежжения, измельчения угля и приготовления древесно-угольной смеси окажется 10…15 раз дешевле импортного. При той же теплотворной способности пеллет.

Ближайшей задачей является разработка регламента прессования для транспортабельного комплекта оборудования производительностью 0,5 т древесно-угольных пеллет в час.

В. А. Морозов, Г. М. Золотарев, А. Г. Рафаилов

Год Германии в России

Возобновляемая энергия в России – создание новой высокотехнологичной отрасли

В рамках Года Германии в России Роcсийско-Германская внешнеторговая палата и агентство по внешней торговле и инвестициям ФРГ Germany Trade & Invest организуют прием деловой делегации компаний из Восточной Германии, занятых в отрасли возобновляемых источников энергии.

В рамках этой встречи 4 июня 2013 года в 14 часов пройдет семинар на тему «Потенциал немецких технологий на российском рынке: возобновляемая энергия в России – создание новой высокотехнологичной отрасли», который пройдет в гостинице «Метрополь» по адресу: Москва, Театральный пр-зд, 2.

Семинар посвящается анализу сложившейся ситуации в отрасли, ознакомлению заинтересованных лиц с преимуществами современных немецких технологий и оборудования в области возобновляемых источников энергии, а также обмену опытом между российскими и немецкими коллегами. В программе мероприятия выступления экспертов по ВИЭ, а также презентации немецких компаний.

После семинара состоится вечерний прием в гостинице «Метрополь» (зал «Савва Морозов»), где участникам представится возможность лично переговорить с руководящими работниками германских и российских предприятий, а также обсудить проблемы с политическими представителями и промышленными экспертами.

Михаэль Хармс, председатель правления Российско-Германской внешнеторговой палаты