Производство биогаза для автомобилей из контрабандных продуктов, изъятых на таможне, и отходов агропроизводства. Пока компания планирует создать первые АЗС с биотопливом, «Лента.ру» вспоминает, что еще научилось производить человечество из отходов собственной жизнедеятельности.

Нефть под ногами

Нефть можно добывать не только из-под земли, но и из того, что валяется под ногами. В этом уверен бизнесмен Вячеслав Зелинский из Екатеринбурга, который делает синтетическую нефть из пластикового мусора. В производство идут бутылки из-под минералки и подсолнечного масла, упаковки от тортов и яиц, подложки для полуфабрикатов, пакеты - все, что обычно остается гнить на мусорных полигонах или сжигается. У изобретателя есть и свои «нефтескважины» - контейнеры для сбора пластика он расставил на нескольких улицах.

Из одной тонны мусора, на переработку которой уходит 12 часов, получается до 700 литров синтез-нефти. Добывается она тоже экологически безопасным способом: с помощью установки, которая работает по принципу самогонного аппарата. Пластик нагревается до определенной температуры, а потом сдавливается. В результате происходит выделение газа без доступа кислорода и без выбросов в атмосферу и получается жидкая синтетическая нефть. Ее можно использовать в качестве топлива. «После глубокой очистки мы получаем растворители, применяем их для лакокраски. Она получается вот такого качества. Это называется фракция ароматических углеводородов, на данный момент востребована на рынке. Ее стоимость - от 40 до 50 тысяч рублей за тонну», - рассказал Вячеслав Зелинский. В промышленных масштабах нефть из мусора бизнесмен пока не производит, сейчас он занят совершенствованием технологии.

Обитаемый остров

Весьма эффективный способ избавляться от мусора придумали в Сингапуре - из него построили остров. По данным местного природоохранного ведомства, в 2015 году город ежедневно производил 21 тысячу тонн мусора, 60 процентов которого подвергали вторичной переработке, еще 38 процентов сжигали и около 2 процентов отправляли в могильники.

Строительство искусственного острова Семаку началось еще в 1999 году. Сегодня его площадь составляет 350 гектаров (63 миллиона кубометров земли), но возведение острова продолжится до 2040 года. По плану, площадь острова должна составить 654 футбольных поля. При этом Семаку не выглядит как мусорная свалка - это обычный остров с деревьями, цветами и широкой пристанью, с которой отходы ссыпают в морскую зону.

По сути, остров создается из пакетов, бутылок и прочих отходов - переработанных. Каждый день сотни специальных машин привозят на заводы до 3 тысяч тонн нового мусора. Его высушивают в огромных бункерах, после чего сжигают в печах. Тепло печи нагревает воду, которая, в свою очередь, вращает турбину и вырабатывает электричество. 80 мегаватт в час хватает, чтобы обеспечить энергией завод и прилегающие районы. Мусорную пыль перевозят на морскую базу и ссыпают в резервуары, которые затем забирает буксир и отвозит на 30 километров в море. После этого мусорную пыль ссыпают в ячейки, откуда предварительно выкачивается вода. Чтобы остров сохранял свою форму, по его периметру проложили дорогу-дамбу длиной 7 километров, которая поддерживает береговую линию, как и специальные пластиковые пластины, - это и есть скелет острова.

На Семаку действует служба мониторинга окружающей среды - постоянно проверяет качество воды в акватории вокруг острова. Экологическая обстановка здесь благоприятная, можно плавать и ловить рыбу.

Прибило к берегу

В 2011 году защитники природы построили на одной из центральных площадей Мадрида «Отель из пляжного мусора» (Beach Garbage Hotel). Это оригинальное сооружение стало частью проекта «Спасти пляж» (Save the Beach), с помощью которого активисты пытались обратить внимание общественности на загрязнение прибрежных территорий.

На постройку отеля ушло 12 тонн мусора, выброшенного приливом на берега Великобритании, Франции, Германии, Италии и Испании, собранного по помойкам и купленного на блошиных рынках Европы.

Фото: Zumapress / Globallookpress.com

Дизайном «полезного» отеля для путешественников занимался немецкий архитектор Ха Шульт, который ранее открыл такой же отель из мусора в центре Рима.

Greenpeace одобряет

Пластик - настоящий бич современной цивилизации. Он составляет основную часть отходов на суше и в воде. По оценкам 2014 года, на поверхности океана находилось 268 940 тонн пластика, а общее количество отдельных кусков пластикового мусора составляло 5,25 триллиона. Пластиковым мусором загрязнено около 10 процентов всех пляжей планеты. В Тихом океане уже дрейфует настоящий мусорный остров, представляющий собой плотные залежи пластика и других отходов и по размеру в два раза превышающий территорию США.

Любопытно, что частичное решение этой проблемы было найдено еще 1979 году в Массачусетсе. Именно там был изобретен флис - ультратеплая ткань, которую можно делать из переработанных пластиковых бутылок. Сам изобретатель отказался запатентовать материал, чтобы его можно было делать повсеместно и дешево.

На производство одной вещи из флиса требуется в среднем 25 пластиковых двухлитровых бутылок. Зимняя куртка из этого материала, на которую уйдет 40 бутылок, может стать прекрасной заменой изделиям из кожи и меха. Несколько лет назад Greenpeace запустил кампанию по популяризации этого материала как устойчивой альтернативы шубам и пуховикам.

Бутылки прессуют, крошат, нагревают до температуры 270 градусов и получают специальное волокно (полиэстер). Из него делают ткань (флис) для производства теплой одежды. Итальянская компания Zegna пошла еще дальше, запустив проект Ecotech. Производитель выпустил куртку из переработанного пластика со встроенными солнечными панелями в верхней части рукавов. С помощью такой куртки можно подзаряжать телефон или ноутбук в любом месте.

Оно не пахнет

Замену традиционной нефти нашли и в одном из университетов Северной Каролины. Там разработали процесс, позволяющий использовать свиной навоз в качестве дешевой замены нефти при производстве дорожного асфальта.

Фото: Daniel Maurer / DPA / Globallookpress.com

Исследователи обнаружили, что свиные отходы особенно богаты маслами, очень похожими на нефть. Их класс слишком низок, чтобы делать бензин, но вполне подходит для асфальта. При финансовой поддержке Национального научного фонда группа разработала технологию превращения отходов в черный битум - липкое связующее, которое можно использовать для создания асфальта. Стоимость получения битума из навоза составляет 0,56 доллара за галлон (3,785 литра). Оказалось, что это сырье намного дешевле и экологичнее, чем существующие на рынке США вяжущие на основе нефти.

Изобретатели уверяют, что неприятного запаха у такого асфальта не будет, поскольку летучие жирные кислоты (по ним и можно распознать свиной навоз) отфильтровываются во время обработки.

В настоящее время биоасфальт проходит тестирование. И поскольку до сих пор результаты были успешными, группа исследователей создала компанию Bio-Adhesives для расширения разработок. По их словам, такое производство могло бы решить серьезную экологическую проблему - большие объемы сточных вод из ферм в сельскохозяйственных штатах страны. Разработка могла бы пригодиться не только в США: ежегодно в мире производится 43 миллиарда галлонов свиного навоза.

Как извеcтнo, oтхoды пoлимерoв - этo нoвoе «cтихийнoе» бедcтвие. Пoлиэтиленoвые пакеты cтали прoклятием нашегo cущеcтвoвания. Они загрязняют вoдные пути, путаютcя в ветвях деревьев и куcтoв и раcпадаютcя coтни лет на бoлее мелкие чаcтицы. Делo в тoм, что плаcтмаccа разлагаетcя очень долго, накапливаяcь на поверхноcти земли и в водах океана. Каждый год Америке иcпользуют 380 млн плаcтиковых пакетов, и только в среднем 7% из них подвергаются вторичной переработке. Управление охраны окружающей среды США привело неутешительные данные, согласно которым только за 2008 г. в этом государстве образовалось свыше 3 млн т отходов. Только 13,6% из них было утилизировано. «Пугающие» прогнозы были опубликованы консалтинговой компанией Petro Strategies, специалисты которой пришли к выводу, что запасов нефти в мире хватит до 2057 г., а газа - до 2064 г.

Такие неутешительные прогнозы и увеличение объема неутилизированных отходов пластмасс дают возможность утверждать, что скоро на Земле не останется природных ресурсов, которые используются при производстве пластмасс, особенно на углеводородной основе. Именно из этого вида пластика изготавливают корпуса для электронных устройств. Отметим, что получать нефть можно не только из электронных отходов, но из любого пластика, который отвечает необходимым критериям. Так, большинство видов пластмасс, которые используются для электроники, производится из углеводородов. Прежде всего, речь идет об АБС-пластике, поликарбонате и полипропилене. Правда, в ПВХ и некоторых других пластиках нет углеводородов, а это означает, что их превратить в нефть невозможно.

В Японии очень мало мест, куда можно свозить мусор, как и во всем мире. Но мы можем превратить повседневный продукт в источник топлива и уменьшить скопление пластиковых пакетов.

Машина, которая перерабатывает полиэтиленовые пакеты в топливо, пластик, обратно в нефть, была изобретена в Японии. Создатель этого потрясающего и, что немаловажно, компактного девайса - Акинори Ито из Blest Corporation. Плюс его маленькой машины в том, что предметы не нужно измельчать.

Вдохновение Ито пришло из простого понимания того, что пластик изготавливается из нефти, поэтому его обратное превращение в нефть не должно быть очень сложным. Высокоэффективная, экологически чистая машина может обрабатывать полиэтилен, полистирол и полипропилен , но не ПЭТ -бутылки.

Переработка пластмасс происходит следующим образом: в аппарат необходимо загрузить ненужный пластик (пакеты, бутылки и пр. изделия). Необходимо сказать, что перед загрузкой пластиковый мусор необходимо очищать от грязи и остатков пищи.

При нагреве в электрическом нагревателе пластик преобразуется в газ, который далее охлаждается в водяном радиаторе. Пластиковый мусор в установке разогревается, выделяющиеся в процессе пары направляются в специальную систему труб, где они оседают, охлаждаются и конденсируются в сырую нефть. Сырую нефть можно использовать для теплогенераторов и печей или переработать в бензин.

Акинори Ито: «Вы просто закладываете пластиковые пакеты и коробки внутрь в том виде, в каком они у вас есть. Тогда проще понять, что они превращаются в нефть. Я включаю агрегат… температура начнет подниматься. Пластик начинает плавиться и превращаться в жидкость. После того, как жидкость закипит, газ начнет проходить через трубочку в воду. Это вода из-под крана, она охлаждает газ и превращает газ в нефть. Нефть может просто гореть. Но вы также можете продолжить процесс переработки и получить бензин, дизельное топливо и керосин. Полученную нефть вы можете использовать для работы автомобиля или мотоцикла, или генератора, бойлера, плиты. Вы можете использовать также как обычную нефть. Если сжечь 1 кг пластика, он превратится в 3 кг углекислого газа. Моим способом из 1 кг пластика можно получить около 1 литра нефти».

Разговоры о глобальном потеплении ведутся с 2000 г. При загрузке в чудо-машину 1 кг пластика на выходе получим 1 л нефтепродукта, затрачивая при этом 1 кВт электрической энергии, но без вредоносных выбросов СО 2 в атмосферу.

Когда Акинори Ито впервые создал такой процесс переработки летом 2010 г., он пояснил, что путем преобразования пластика в нефть исключается загрязнение окружающей среды СО 2: «В Японии мы используем нефть, которая приходит к нам издалека - из Ирака, Ирана, Саудовской Аравии. Ее очищают на нефтеперерабатывающем заводе и привозят на танкерах. А мы покупаем ее на заправочных станциях. Выброс СО 2 очень высок. Если бы пластиковый мусор превращался обратно в нефть, наш суммарный выброс в атмосферу был бы гораздо ниже. Если бы весь мир начал это делать, то количество углекислого газа сократилось бы значительным образом. При помощи электричества и тепла мы можем превратить его обратно в нефть и сократить выброс СО 2 примерно на 80%. Даже в развитых странах мусор выбрасывают безразличные к окружающей среде люди. В развивающихся странах, даже если им не все равно, они не знают как... Поэтому я привожу этот агрегат и обучаю их. Это единственный агрегат, который можно перевозить самолетом. Мы привозим его в Африку, на Филиппины или на Маршалловы острова. И вместе с местными детьми мы собираем мусор и делаем нефть. Люди начинают понимать, что это не мусор. Эти пластиковые отходы, крышки от бутылок, ланч-боксы - это нефть. Поэтому когда ребенок это понимает, мусор исчезает. Люди не знают, что мусор - это нефть. Поэтому они его выбрасывают. Если они узнают, что он превращается в нефть, тогда они будут собирать его. Это нефтяное месторождение, пластиковое нефтяное месторождение».

Хотя конечный продукт переработки пластика - топливо, которое будет потом сожжено с выделением СО 2 , инновационный метод рециркуляции революционизировал способы переработки пластмассы. Для этой системы подходят бытовые, домашние материалы. Таким образом, это сильно способствует созданию энергетической независимости среди потребителей и уменьшению необходимости извлекать больше нефти из земли.
Изобретенный Акинори Ито аппарат выпускается в различных модификациях, как для промышленного, так и для домашнего пользования.

Переработка пластмасс в нефть уже используется в промышленности. Так, недалеко от Вашингтона работает большое предприятие, которое на данный момент тестирует аналогичный процесс.

Установка Акинори Ито Be-h доступна всем желающим, кто готов заплатить за нее 10 тыс. долл. Но Ито надеется понизить эту цену по мере того, как приобретение его аппарата станет более популярным и распространенным. Изобретатель высказывает предположение, что когда его аппарат «поставят на конвейер», стоимость Be-h упадет и переработка пластмасс в нефть в домашних условиях станет более доступной.

Переработка пластмасс в нефть в домохозяйствах дает возможность использовать полученное «черное золото» в качестве топлива для некоторых типов электрогенераторов, печей.

Профессор Георгий Лисичкин, заведующий лабораторией органического катализа кафедры химии нефти и органического катализа химического факультета МГУ, не разделяет оптимизма Акинори Ито в отношении использования аппарата в домашних условиях. Господин Лисичкин отмечает, что не существует генераторов электроэнергии для коттеджей, которые работали бы на нефти. Да и переработка пластмасс в «черное золото» требует достаточно большого количества пластикового мусора. По мнению профессора, подобное устройство куда более оправдано не в домохозяйствах, а на производственных предприятиях.

Екатерина Борисова

Инструкция

Для изготовления бензина прежде всего емкости. В первую очередь это металлическая бочка с плотно закрывающейся крышкой. К крышке необходимо подсоединить жаропрочную трубку. Этот сосуд вы будете использовать в качестве реторты. Для конденсатора подойдет любая емкость, а для водяного затвора прочный сосуд с двумя трубками. Одна из трубок должна будет находиться , а вторая - на поверхности.

Соберите устройство для получения жидких углеводородов.. Трубу, выходящую из крышки реторты, соедините . В вставьте шланг. Второй его конец подсоедините к трубке водяного затвора, которая будет находиться под . Вторую трубку затвора соедините с печкой, а на печь поставьте реторту. У вас получится замкнутая система для высокотемпературного (пиролиза).

Загрузите в реторту резиновые отходы и закройте крышкой. Нагревайте содержимое на сильном огне. Под действием высокой температуры происходит распад . Связи между молекулами разрушаются. Далее следует возгонка отделившихся молекул. Они попадают в конденсатор, где температура существенно ниже. Соответственно, пары там начинают скапливаться, а затем и конденсироваться. Вещество переходит в жидкое агрегатное состояние, это и есть искусственная нефть.

В процессе пиролиза образуются не только жидкие углеводороды, но и смесь газов. Именно поэтому система должна быть замкнутой. Большая часть газа - это метан, который проходит через все элементы устройства и, в конце концов, попадает в печь. Там он великолепно сгорает, помогая поддерживать нужную температуру и не расходовать при этом лишнее топливо.

То, что находится у вас в конденсаторе - еще не . Чтобы превратить содержимое конденсатора в топливо, необходим дистиллятор - вроде того, что используется в самогонных аппаратах. Не должно быть открытого огня.. В данном случае предпочтительнее электроплитка. Температура кипения не очень высока, максимум 200°С, но может быть и существенно ниже. Все зависит от качества отходов, из которых сделана «синтетическая нефть».

Видео по теме

Обратите внимание

Заниматься производством бензина в городской квартире не стоит. Необходимо помещение, которое хорошо проветривается. В процессе пиролиза выделяются оксиды серы. Кроме того, процесс сопровождается сильным задымлением.

Полезный совет

Высококачественный бензин без присадок получить не удастся. У этого бензина низкое октановое число, поэтому его можно использовать далеко не в любых двигателях внутреннего сгорания.

Во время поездок по незнакомым местам, когда автомобилист вынужден заправлять машину на неизвестных АЗС, весьма вероятно, что в топливный бак попадет некачественное топливо с низким октановым числом.

Вам понадобится

• - топливная присадка – 1 флакон

Инструкция

Теоретически, если вы заправились некачественным бензином, то все топливо требуется незамедлительно слить из бака без остатка. А потом заправить бензином с высоким октановым числом и продолжать поездку. Но на практике претворить теорию в жизнь получается очень редко. Следовательно, автомобилист вынужден на пределе своей нервной системы продолжать поездку, подвергая неоправданному риску, нарушая экологию окружающей среды.

Добравшись до ближайшего автомагазина, приобретите флакон с присадкой, которая сделает топливо с низким октановым числом высокооктановым. Вдобавок после добавления присадки в топливный бак повысится приемистость и мотора, а выбросы вредных веществ в атмосферу снизятся на порядок. Потратив незначительную денег, вы превратите поездку на из обременительной в приятную.

Видео по теме

Обратите внимание

Присадка в топливо добавляется из расчета 150 мл на 50 л бензина.

Как только был установлен химический состав воды, люди пытаются ответить на вопрос: «Как получить газ из воды?» Ведь водород - горючий газ, который может служить альтернативным топливом. Сегодня получить его, пусть в небольших количествах, можно даже в домашних условиях. Для этого можно использовать метод электролиза.

Вам понадобится

• - графитовый и железный электрод;
• - источник постоянного тока;
• - литий, натрий или любой другой щелочной металл;
• - каустическая сода;
• - вода;
• - пробирка.

Инструкция

В чистый резервуар или емкость насыпьте немного каустической соды, налейте воды. Каустическая сода ( натрия) значительно улучшает электропроводимость воды. Полученный раствор размешайте до полного растворения соды.

Найдите надежный источник постоянного тока. Для получения газа из воды в простейший генератор, аккумулятор или гальванический элемент. Присоедините его к электродам так, чтобы «плюс» приходился на (это будет анод), а «минус» - на металлический стрежень (катод).

Для того чтобы получить газ из воды, включите постоянный ток. В пространство, расположенное вокруг катода, будет выделяться водород, а в анодном участке образуется кислород. Накройте катод перевернутой пробиркой или любой емкостью, чтобы собрать водород.

Получить газ, в частности, водород из воды, можно более простым способом. Налейте в небольшую емкость, лучше пробирку, чистой воды. Бросьте туда небольшой кусочек лития, натрия или любого другого щелочного металла. Натрий получить дома практически невозможно. Литий можно взять из литиевых батареек, например, Energizer. Помните: калий, хоть он тоже является щелочным, лучше не применять для того, чтобы получить газ из воды. В процессе химической реакции он способен воспламениться.

Источники:

• Выделение и получение водорода

Из природного газа получить настоящий бензин нельзя. Зато из него можно синтезировать метанол, который сам по себе является отличной альтернативой бензину.

Вопреки распространенному мнению, получить бензин из природного газа невозможно. Когда говорят о получении бензина из газа, речь идет о синтезе метилового спирта, который можно использовать в качестве высокооктановой присадки к бензину или в качестве самостоятельного горючего.

Метанол - новый бензин

Принцип получения метанола из природного газа состоит в том, что газ при повышенной температуре дает реакцию на водяные пары и катализаторы, в результате чего сначала образуется так называемый «синтез-газ», из которого, в свою очередь, образуется .

Как показывают исследования, метиловый спирт может использоваться, как высокооктановая добавка к обычному бензину. Кроме того, метанол может использоваться в качестве горючего и сам по себе - его октановое число составляет 115.

Двигатель автомобиля, который заправляют вместо бензина метиловым спиртом, служит гораздо дольше. При этом, только лишь благодаря замене одного вида топлива на другой, мощность двигателя автоматически повышается на 20%. В выхлопных газах автомобиля, работающего на метиловом спирте, отсутствуют вредные примеси.

Получение спирта из газа

Аппарат для получения метанола из природного газа в можно сконструировать самостоятельно. Он состоит из двух трубок - одна из них подключена к крану с холодной водой, другая - к источнику природного газа ( или баллону). Концы обеих трубок входят в смеситель, в котором смесь газа и водяных паров нагревается горелкой до температуры около 100-120 градусов. Из смесителя газо-водяная смесь поступает в реактор, наполненный катализатором. Катализатор состоит на 25% из никеля и на 75% из алюминия. В реакторе под действием высокой температуры (около 500 градусов) и катализатора из газо-водяной смеси образуется синтез-газ, состоящий из водорода и монооксида углерода.

Далее горячий синтез-газ поступает в холодильник, где охлаждается до температуры 35-40 градусов и поступает в компрессор, где сжимается до давления в несколько атмосфер. На следующей стадии синтез-газ поступает во второй реактор, наполненный катализатором, состоящим из смеси 20% цинка и 80% меди. Здесь при температуре 270 градусов из синтез-газа образуется метанол, который затем конденсируется в холодильнике и сливается в емкость.

Как заявляют люди, экспериментирующие с получением метанола из природного газа, в условиях можно производить около 3-5 литров метанола в час. При этом себестоимость такого топлива составляет считанные .

Внимание!

Помните, что метанол - яд. Его пары огнеопасны. Малейшая утечка природного газа из газовой плиты или аппарата для получения метанола может привести к взрыву.

От добычи нефти к ее производству?
Американцы утверждают, что технология термической деполимеризации способна превращать в нефть и газ чуть ли не все отходы цивилизации.

В солидном научном журнале США "Discover" опубликована исключительно интересная и важная статья Брэда Лемли "Все в нефть!"
Речь идет о технологии производства высококачественной нефти и газа, которая была разработана фирмой Changing World Technologies ("Технологии изменяющегося мира") и названа "термической деполимеризацией". Новая технологическая идея реализована при помощи экспериментальной (в Филадельфии), а затем полупромышленной экспериментальной (в штате Миссури) производственной установки. Сырьем для массового производства нефти с использованием упомянутой технологии могут быть, как утверждается в статье, "любые мыслимые отходы" жизнедеятельности населения и производственной деятельности нынешней цивилизации.

С учетом высокой значимости нефти и газа и, в противовес этому, быстрого истощения их природных запасов технология термической деполимеризации представляется в глобальной перспективе судьбоносной.

Суть технологии

Она весьма логична, а цель, безусловно, заманчива даже при непростой реализации. В самом деле, почему бы не попытаться (и такие попытки ранее делались многими учеными) воспроизвести на основе современных знаний природную технологию нашей планеты, создавшую в многотысячелетней эволюции геологических эпох нынешние месторождения нефти. Она представляет собой сложную смесь насыщенных органических соединений углеводородов, которые, согласно распространенной теории, образовались из мертвых органических веществ животного и растительного мира, подвергавшихся воздействию стохастических тектонических сдвигов, повышенных температур и давлений земной коры. В этом природном процессе длинные молекулярные цепочки водорода, кислорода и углесодержащих молекул мертвых биологических тканей, известные как полимеры, разлагались на нефтяные и газовые углеводороды с короткими цепочками.

В установках термической деполимеризации этот процесс многократно ускоряется до реального времени. При точном доведении тепла и давления до необходимых уровней происходит разрыв длинных молекулярных цепочек соединений полимеросодержащих отходов. Последние в таком случае приобретают технологический статус ценного сырья. Причем гораздо более ценного, чем при использовании его в малой доле в различных низкоэффективных технологиях (например, наиболее часто - для сжигания).

Сырье

Процесс ступенчатой термической деполимеризации позволяет превращать в полезные продукты все отходы, кроме металлических и ядерных. Это, например, бросовые части индюшачьих и куриных потрохов, использованные шины, пластиковые бутылки, картон и бумага, мусор, собираемый с поверхности воды в портах и внутренних водоемов, старые компьютеры (непосредственно их неметаллические компоненты), отходы канализации, сельского хозяйства, производства целлюлозы, зараженные медицинские отходы, заболевшие заразными болезнями скот и домашние животные, "хвосты" нефтепереработки, даже биологическое оружие. Все это начисто уничтожается на молекулярном уровне. "Российский федеральный классификационный каталог отходов" насчитывает около 350 их видов, причем только от производственной деятельности экономики страны.

Наибольший выход нефти (40-74%) достигается из пластмасс, мертвых биологических тканей (включая отстой канализационных вод), тяжелых нефтепродуктов, получаемых в виде отходов современной переработки нефти, из отработавших автомобильных шин и медицинских материалов, в том числе и тех, что содержат инфекционные и вредные вещества.

В конце технологического цикла образуются 4 вида полезных продуктов: высокосортная нефть (наполовину состоящая из бензина), горючий газ, очищенные гранулы неорганических веществ, которые могут быть использованы в качестве топлива, удобрений или специализированных химических веществ (сырье для производства) и дистиллят (см. табл. 1).

История

В 80-х годах активный предприниматель собрал команду из ученых, бывших правительственных чиновников и состоятельных инвесторов для разработки и коммерческого распространения упомянутой технологии. Первоначально она была ориентирована на переработку отходов индюшачьей птицефабрики, и потому близ нее соорудили опытную установку.

Ошибочность первых разработок по получению искусственной нефти заключалась в том, что делалась попытка термохимического преобразования за один этап. Исходный материал подвергался перегреву для удаления всегда присутствующей воды и одновременного разрушения длинных молекулярных цепочек. Это требовало чрезмерного расхода энергии и приводило к загрязнению выходных продуктов. В конце 80-х годов затраты энергии на удаление воды простым испарением были резко снижены использованием технологии так называемого мгновенного вскипания. Она позволила удалять примерно 90% свободной воды, содержащейся в смеси. В 1999 г. построили первую демонстрационную установку. В ней полученный концентрированный раствор подается во вторую ступень для дальнейшего разрыва молекулярных цепей и в следующие ступени для селекции получаемой смеси компонентов.

В зависимости от характера исходного сырья, а также продолжительности варки и спекания технология деполимеризации может перенастраиваться для получения других химических продуктов. Их может быть масса - исходных компонентов для производства мыла, красок, смазок, поливинилхлорида, растворителей и т.д.

Начав с переработки отходов индюшачьих фабрик, специалисты за три последующих года опытов по закладке в технологию различных видов отходов сделали процесс более гибким. Диапазон использованных материалов был значительно расширен - от канализационных отходов до полученных из Японии отработавших компьютеров и холодильников, раздробленных на мелкие части. По словам Брайана Аппеля - председателя правления и главного исполнительного директора вышеупомянутой фирмы, "единственное, что не поддается переработке, - это ядерные отходы... но если они содержат углерод, то мы сможем переработать и их".

Полупромышленная установка в штате Миссури может перерабатывать только 7 т отходов в сутки. Здесь же сооружена первая полномасштабная установка. Ее производительность - переработка в сутки 200 т отходов местной птицефабрики. Будут производиться 10 т газа в сутки (он полностью пойдет на теплообеспечение технологии), 21 тыс. галлонов дистиллята (сливается в канализацию), 11 т неорганических веществ и 600 баррелей нефтепродуктов. Любопытно, что Агентство по охране окружающей среды США отнесло установку не к числу предприятий по переработке отходов, а к обрабатывающей промышленности, т.е. отходы отнесены к прибыльным ресурсам.

Репутация фирмы "Технологии изменяющегося мира" растет. Получена федеральная субсидия на сооружение ряда демонстрационных установок в штатах Алабама, Невада, Колорадо, в Италии. Однако все они предназначаются не для титульного производства (нефти), а скорее, с учетом местных интересов, для переработки органических отходов в другие полезные продукты. Срок пуска - 2005 г. В целом же считается, что диверсификация установок - испытание технологии деполимеризации на живучесть и признание.

Экономика

После того как была решена проблема энергетических затрат на избавление от избыточной воды, энергоэкономический баланс процесса технологии термической деполимеризации стал существенно плюсовым. Для таких сложных отходов, как индюшачьи, тепловой КПД составил 85%. Другими словами, из 100% теплотворной способности влагосодержащего сырья используется только 15%. Для сухого сырья эта эффективность, естественно, больше.

Эксперименты, проведенные на полупромышленной установке, показали, что эта технология допускает разные масштабы производительности. Могут быть созданы установки, перерабатывающие в сутки от тысяч тонн отходов (стационарные) до одной тонны (подвижные). При этом они будут подстраиваться к специфическим местным видам отходов.

В разработку и реализацию технологии частные инвесторы вложили $40 млн. К финансированию развития технологии подключилась федеральная власть - $12 млн. В упомянутую первую промышленную установку в штате Миссури вложено $20 миллионов.

Головная промышленная установка оценочно будет производить нефть по $15 за баррель. В течение 3-5 лет эта цифра снизится, как ожидается, до $10 за баррель. В среднем технология будет обеспечивать производство высококачественной нефти при затратах $8-12 за баррель. Поскольку оно может быть максимально приближено к местам ее потребления, а значит, расходы на транспортировку сводятся к минимуму, это обеспечит значительно меньшую цену на нефть, чем нынешние цены на мировом нефтяном рынке.

Диверсификация технологии

Итак, процесс термической деполимеризации позволяет преобразовать отходы в нефтепродукты и другие полезные продукты в соотношениях, которые изменяются в соответствии с конкретным видом исходного сырья, поступающего на переработку (см. табл. 1). Однако можно не сомневаться, что частные организации, связанные с углеводородной энергетикой, будут препятствовать коммерческой диверсификации использования термической деполимеризации. Нет сомнения, что этот процесс коснется и соответствующих российских олигархических структур. Если технология позволяет вблизи мест потребления получать высококачественную нефть из отходов, то почему кто-то должен брать на себя нелегкий труд, находясь где-то далеко, выкачивать ее из-под земли?

Наиболее крупным пользователем технологии из всех видов промышленности, связанных с углеводородным топливом, может стать угледобывающая промышленность. "Мы можем резко повысить степень очистки угля", - заверяет Аппель. Уже сегодня эксперименты показали, что с помощью данной технологии можно извлекать из угля серу, ртуть, тяжелый бензин и олефины - все это продукты, пользующиеся спросом. Тем самым повышается теплотворная способность угля и становится чистым процесс его сгорания. Кроме того, предварительная обработка угля по данной технологии делает его более рыхлым, а значит, требуются меньшие энергозатраты на его измельчение перед сжиганием в котлах. Хотя, заметим, это не избавляет углеводородную огневую энергетику от эмиссии парниковых газов.

Достаточно ли отходов?

Кажущаяся парадоксальной такая постановка вопроса неизбежна, если отходы жизнедеятельности и товарного производства нынешней цивилизации превращаются в ценное сырье. Очевидно, что количество этого сырья должно соответствовать величине нынешнего использования запасов нефти. В противном случае технологии термической деполимеризации будет уготована не более чем вспомогательная судьба - вроде, например, судьбы энергоисточников с возобновляемыми ресурсами (ветроэнергетики, газа из биомасс), предел для которых до 4-6% от масштабов использования сложившихся основных энерготехнологий. Если технология деполимеризации будет работать так, как заявляют ее создатели, то в историю уйдут не только многие проблемы, связанные с большинством видов отходов (в том числе токсичных, опасных), но в конечном счете и проблемы импорта, а значит, и экспорта нефти.

В 2001 г. США импортировали 4,2 млрд баррелей. Переработка в нефть и газ только сельскохозяйственных отходов США даст, как сказано в статье Лемли, ежегодный энергетический эквивалент, равный 4 млрд баррелей. Касаясь необходимости преодолеть зависимость страны от нефти, поступающей с политически неустойчивого Среднего Востока, Р. Джеймс Вулси, бывший директор ЦРУ и консультант компании "Технологии изменяющегося мира", сказал, что "данная технология обещает положить начало такому положению".

Итак, для США всех отходов достаточно. А для мира? Соответствующая оценка была сделана в Институте энерготехники (НИКИЭТ) Минатома РФ.

Текущие разведанные запасы нефти на начало нынешнего века оцениваются в 160 млрд т. Прирост ее добычи в период до 2020 г. ожидается падающим - в первом десятилетии 2,4% в год, во втором - 1,9% (рост среднегодового темпа добычи в последнем десятилетии прошлого века был равен 2,9%). Это значит, что до 2020 г. потребуется извлечь из недр около 90 млрд т, т.е. примерно в среднем около 5 млрд т ежегодно.

При нарастающей потребности в нефти и одновременном падении темпа роста ее добычи неизбежен рост цен на нефть, а отсюда весьма вероятны кризисные явления и международные конфликты.

Из отходов в процессе их термической деполимеризации в среднем можно получить 48% нефти (табл. 1). Следовательно, для получения необходимого ежегодного количества нефти (около 5 млрд т) потребуется в год приблизительно 10 млрд т отходов с примерно нынешней их структурой.

Мировой статистики по отходам нынешней цивилизации и их классификации нет. Ясно только, что количество отходов огромно и непрерывно увеличивается вместе с ростом экономики, использования природных материальных ресурсов и населения мира.

Москва, например, производит только твердых бытовых отходов (ТБО) ежегодно 3,7 млн т. В Москва-реку через станции аэрации сбрасывается 5 млн м3 жидких отходов в сутки (1,8 млрд м3 в год). Полученный из них осадок (до 10% объема) может использоваться для термической деполимеризации. Огромны и отходы производственного характера, а также административной, рекламной и иной "печатной" деятельности (бумага). В переработку, которая, в свою очередь, вновь рождает отходы, идет только 15-20% отходов.

Технология термической деполимеризации может стать мощным вынужденным фактором, который поможет России избежать незавидной участи быть моносырьевым придатком экономически развитых стран. Поэтому к технологии деполимеризации надо отнестись так же серьезно, как в свое время руководство страны отнеслось к разработке технологии создания атомного оружия.

Source:

Other articles in Technology :

1 Jan 2017	27 Dec 2015	13 Dec 2015
3 Nov 2015	2 Nov 2015	29 Jul 2015
21 Jul 2015

Readers" Comments

Русский реактор нефти - карбидная электростанция на отходах

Доклад на научной практической конференции. «Русский реактор нефти – карбидная электростанция на отходах» - метод переработки твердых муниципальных отходов в расплаве карбида кальция. 1. Аннотация работы. Отсутствие единой идеологии в системе сбора и обезвреживания отходов потребления в Российской Федерации, а также во всех странах мира приводит к глобальным изменениям климата Земли. Каждый житель Земли ежегодно генерирует от 300 до 500 кг только бытовых отходов. По официальным данным в России накоплено свыше 100 млд. тонн отходов. Каждая тонна ТБО за год выделяет в атмосферу Земли до 5 кубометров свалочного газа. Технология «РРН-КЭС» - практически смоделированная природная лаборатория получения искусственной нефти из отходов жизнедеятельности человека, полностью предотвращающая неорганизованное выделение свалочного газа из тела полигонов захоронений ТБО, в ближайшие годы определит идеологию обращения с отходами во всем мире. Площади, занятые полигонами захоронений ТБО и несанкционированными свалками огромны. Горение свалочного газа отравляет атмосферу вокруг полигонов ТБО и городов-мегаполисов, их порождающих. Оборот денежных средств в этом сегменте экономики неуправляем, что приводит к многочисленным коррупционным схемам и моделям, мешающих продвижению технологии «РРН-КЭС» в реальную жизнь. Эффект от реализации проекта – с 1 тонны твердых бытовых отходов с необходимым количеством расходных кальций содержащих материалов, можно получить до 400 кг сконденсированной жидкой фазы углеводородов, до 400-600 кг газовой несконденсированной фазы углеводородов, до 200 кг технического карбида кальция, до 50 кг сплавов восстановленных редкоземельных и радиоактивных металлов, находящихся в отходах. Разработки по теме решают проблемы: - Определяют идеологию обращения с отходами во всех странах мира. - Предотвращают выделение свалочного газа в атмосферу Земли. - Полной ликвидации полигонов захоронений ТБО и скотомогильников, отходов птицефабрик и свиноферм экологически безопасными методами. Реализации разработанного в Правительстве РФ проекта энергетической стратегии до 2030 года: Перевода в искусственную

Изобретение Комарова В.П

Прекрасная идея и неочевидное изобретение, которое имеет большое БУДУЩЕЕ для Матушки ЗЕМЛИ.Низкий поклон Изобретателю. Спасибо.

Нефть из мусора, Нефть получается из дыма

Имею десяток патентов по способам обжига и конструкциям шахтных печей обжига известняка на известь. Патенты на способ производства топлива из ТБО для цементных печей. Образование получено в СССР. Владимир Петрович, объясни мне, дураку, как ты из тонны ТБО получаешь 300-400 кг нефтеподобного топлива, близкого к печному, 300-400 кг угля 300-400 кг пирогаза. При том, что калорийность ТБО: 1000- 1200 ккал/кг, калорийность нефти: 9000-11000 ккал/кг. Вот и считай сколько тонн ТБО необходимо переработать. Нефть из дыма. При сжигании в котельных природного газа образуется двуокись углерода и пары воды, из которых теоретически можно получить метан и другие углеводороды, но процессы сложные, энергозатратные. И не морочь ты всем головы с карбидными электростанциями.

View all comments »

Add your commentary

В Екатеринбурге мусор вместо того, чтобы отправляться на свалку, становится синтетической нефтью. Ею можно топить печи, а можно и готовить из нее растворители для красок. При этом технология переработки — без вредных выбросов в атмосферу.

Мечта многих, чтобы деньги валялись прямо под ногами, для бизнесмена из Вячеслава Зелинского стала реальностью. Из пластикового мусора, который в ангар на окраине города свозят отовсюду, он ни много ни мало добывает синтетическую нефть. В производство идут бутылки из-под минералки и подсолнечного масла, упаковки от тортов и яиц, подложки для полуфабрикатов, пакеты — словом, все то, что обычно отправляется на мусорные полигоны, где либо сжигается, либо остается гнить на века. Появились у Вячеслава и свои "нефтескважины" — контейнеры для сбора пластика он расставил на нескольких улицах.

"Наш проект начинается с благодарности жителям нашего города за вклад в экологию, за то, что они сортируют пластмассу, которая попадает в эти контейнеры", — делится предприниматель Вячеслав Зелинский.

Из одной тонны мусора получается до 700 литров синтез-нефти. Добывается она тоже экологически безопасным способом — с помощью установки, которая работает по принципу самогонного аппарата.

"Пластик нагревается до определенной температуры, а потом сдавливается. Происходит выделение газа без доступа кислорода. Плюс этой технологии в том, что нет выбросов в атмосферу, то есть идет конденсация газа. Он проходит через катализатор и конденсируется в колоннах. В дальнейшем получается синтез-нефть в жидком состоянии", — объясняет предприниматель Вячеслав Зелинский.

На переработку тонны уходит всего 12 часов. Полученное чёрное золото можно использовать, к примеру, в качестве печного топлива. Установку Вячеслав купил в Южной Корее. Он уверяет, что в России подобных больше нет. Производство синтез-нефти на поток предприниматель пока не ставит. Он сейчас больше похож на алхимика, который с помощью фильтрации, различных сорбентов и химических опытов пытается получить из топлива такой продукт, который можно будет продать подороже. Успехи есть — Вячеслав уже научился производить растворители, востребованные в лакокрасочной промышленности.

"После глубокой очистки мы получаем растворители, применяем их для лакокраски. Она получается вот такого качества. Это называется фракция ароматических углеводородов. На данный момент она востребована на рынке. Ее стоимость — от 40 до 50 тысяч рублей за тонну", — рассказывает предприниматель Вячеслав Зелинский.

Впрочем, Вячеслав признается: пока нефть из мусора в промышленных масштабах он не производит. Сейчас занят, скорее, совершенствованием технологии. К тому же, не за горами и изменения в федеральном законодательстве, регулирующем вопросы . Уже с 1 января 2017 года твердые бытовые отходы станут твердыми коммунальными, и стоимость их обработки и уничтожения будет включена в счет за ЖКУ. Поэтому, уверен екатеринбургский бизнесмен, у него появится много последователей, желающих мусор из статьи расходов превратить в статью доходов.