Научная статья на тему 'Современное развитие технологий генерации энергии из возобновляемых источников'

Современное развитие технологий генерации энергии из возобновляемых источников Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
1114
226
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Сажин В. Б., Селдинас И., Кочетов О. С., Кошкин Л. И., Кочетов Л. М.

Отмечается растущая в мире потребность в энергоносителях. Ценовая конъюнктура традиционных ископаемых видов топлива (нефть, газ, уголь) способствует развитию интереса к альтернативным энергоисточникам. Сегодня к потенциально перспективным альтернативным источникам энергии можно отнести водород, солнечную энергию, ветряную, энергию приливов и отливов, геотермальную и, так называемую, биотопливную энергию. Часто к возобновляемым энергоисточникам относят ядерную энергию. Показана перспективность развития атомной энергетики. Показана неоднозначность последствий развития биотопливной энергетики. Проанализирован опыт использования альтернативных энергоисточников в различных странах. Сделан вывод, что в России наличие дешевых топливно-энергетических ресурсов не способствует перспективному развитию возобновляемой энергетики, однако, с ростом мировых цен на нефть уголь, газ интерес частного бизнеса к инвестициям в сфере возобновляемой энергетики может уже в ближайшее время значительно возрасти.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Сажин В. Б., Селдинас И., Кочетов О. С., Кошкин Л. И., Кочетов Л. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Современное развитие технологий генерации энергии из возобновляемых источников»

УДК 336.2

В.Б. Сажин, И. Селдинас, О.С. Кочетов, Л.И. Кошкин, Л.М. Кочетов, О. Селдинас, Е.В. Бородина, Л.Б. Дмитриева, С.С. Шестаков, В.В. Сажин, Е.В. Отрубянников, А.В. Костылева

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия Высшая школа нетрадиционной медицины, Нью -Йорк, США

Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина, Москва, Россия Балто-Скандинавская медицинская сеть "Селдин-Центр", Юрбаркас, Литовская Республика Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности, Москва, Россия Высшая школа приватизации и предпринимательства, Москва, Россия

СОВРЕМЕННОЕ РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ГЕНЕРАЦИИ ЭНЕРГИИ ИЗ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Отмечается растущая в мире потребность в энергоносителях. Ценовая конъюнктура традиционных ископаемых видов топлива (нефть, газ, уголь) способствует развитию интереса к альтернативным энергоисточникам. Сегодня к потенциально перспективным альтернативным источникам энергии можно отнести водород, солнечную энергию, ветряную, энергию приливов и отливов, геотермальную и, так называемую, биотопливную энергию. Часто к возобновляемым энергоисточникам относят ядерную энергию. Показана перспективность развития атомной энергетики. Показана неоднозначность последствий развития биотопливной энергетики. Проанализирован опыт использования альтернативных энергоисточников в различных странах. Сделан вывод, что в России наличие дешевых топливно-энергетических ресурсов не способствует перспективному развитию возобновляемой энергетики, однако, с ростом мировых цен на нефть уголь, газ интерес частного бизнеса к инвестициям в сфере возобновляемой энергетики может уже в ближайшее время значительно возрасти.

Предполагается, что до 2020 г. потребность в энергоносителях будет ежегодно возрастать на 2%, а мировой энергетический спрос возрастет до 13749 млн. тонн нефтяного эквивалента (против 8341 млн. тонн нефтяного эквивалента в 1995 г.). Вместе с тем предполагается, что доля новых альтернативных источников энергии в топливном балансе Земли не превысит 1%.

Известно, что все виды энергии можно перевести в тепловую - энергию относительно низкого качества. Причем, для создания энергии высокого качества требуются большие затраты энергии более низкого качества (табл. 1).

По оценкам Chevron, в ближайшие 20 лет спрос на энергоносители в мире, увеличится на 50% (спрос на природный газ вырастет на 70%). Причем, в долгосрочной перспективе концентрация большей части энергетических ресурсов в руках очень небольшого числа производителей поставит перед мировым рынком ископаемого топлива необходимость решать проблемы, связанные с рисками зависимости от малого количества поставщиков.

В настоящее время на импорт энергоносителей приходится не более 3,6-3,9% совокупного импорта ЕС и США. На нефть приходится лишь 2,1 % добавленной стоимости, создаваемой в мировой экономике, и 3% глобального товарооборота. Вместе с тем, объем потребления нефти и газа не превышает в США - 6,2% от ВВП, а в странах ЕС - 4,7% ВВП.

Рост цен на традиционное сырье для углеводородного энергетического комплекса (нефть, газ, уголь) стимулирует исследования в области развития альтернативных энергетических технологий. Поэтому, хотя все жизнеобеспечение и промышленность развитых стран мира пока опирается на углеводородное сырье, ведутся интенсивные поиски иных источников энергии. Так правительством Германии принята программа

- 10 4 -

поднять к 2010 году «удельный вес» нетрадиционных источников в энергообеспечении страны до 12,5%. В России еще с 2002 года работает ветроэнергостанция (установочной мощностью до 15 МВт.) В США имеет массовый характер применение солнечной энергии (солнечные водонагреватели, установленные более чем в 2 млн. частных домов имеют общую мощность около 2 тыс. МВт). Начало промышленного использования энергии солнца в США относится еще в 1982 году, когда в Калифорнии была задействована крупнейшая в мире солнечная электростанция «Солар-1». Эта станция мощностью 10 мегаватт состояла из расположенных на высоте 80 метров более 1800 концентрических зеркал и производит перегретый пар для электростанций.

Табл. 1. Сравнение качества различных видов и источников энергии

Виды и источники энергии Относительное качество энергии

Рассеянная геотермальная энергия, низкотемпературное тепло (от 1000С и ниже) Низкое

Обычный солнечный свет. Умеренный ветер, быстротекущая вода, концентрированная геотермальная энергия, среднетемпературное тепло (1000С - 10000С), дрова, отходы сельскохозяйственных культур Среднее

Высокотемпературное тепло (1000°С - 25000С), газ, бензин, уголь, пища. Высокое

Электричество, сверхвысокотемпературное тепло (от 25000С и выше), реакция ядерного деления (уран). Термоядерная реакция (дейтерий), концентрированная солнечная энергия, сильный ветер Очень высокое

В мире существует устойчивый интерес и к использованию солнечных батарей. В их основе лежит кремний, из соединений которого на 30% состоит земная кора. В США построено несколько электростанций на таких батареях мощностью от 0,3 МВт до 6,5 МВт. Планируется довести себестоимость солнечного электричества до 10-12 центов за 1 кВт-ч. Подсчитано, что 1 кг кремния за 30 лет позволит выработать 300 Мвт-ч электроэнергии (что в пересчете на существующий углеводородный топливный цикл соответствует 75 тоннам нефти).

Японией для преодоления существенного ограничения в использовании солнечной энергии (относительно малым количеством солнечных дней) к 2020 году будет развернута геостационарная орбитальная станция, выработанная на ней энергия будет передаваться на землю по микроволновому лучу.

Широко развита практика использования геотермальной энергии в Норвегии, Исландии и ряде других скандинавских стран. В России на Камчатке успешно работают Мутновская ГеоТЭЦ с установочной мощностью более 50 МВт и Паужетская Гео-ТЭЦ мощностью до 30 МВт. В Германии успешно реализован проект по использованию скважин (глубиной 4500 м) для нагревания закачиваемой в них воды (до 175-200 градусов Цельсия) за счет геотермальной энергии.

Еще в 1839 году на основании экспериментов Энтони Карлейля и Уильяма Ни-кольсона (1980 г., Лондон), подтвержденных Гемфри Дэви и теории Майла Фарадея об электролизе (1833 г.) были созданы первые работающие топливные элементы - устройства вырабатывающие электроэнергию химическим путем на основе водорода и кисло-

рода, но на выходе (в отличие от вредных для экологии батареек) имеющие чистую воду. На развитие технологии топливных элементов конгресс США выделил $5,5 млрд. В Японии планируется к 2010 году довести объем продаж топливных элементов (ТЭл) до $3,3 млрд. ($2,1 млрд. на бытовые стационарные ТЭл; $350-400 млн. на ТЭл-блоки питания для микроэлектроники; $600 млн. на замену традиционных бензиновых двигателей в автомобилях). В Массачусетском технологическом институте США разработан мини-ТЭЛ на основе метанола.

К возобновляемым видам энергии условно относят и ядерную. В настоящее время более 30 стран мира эксплуатируют 450 атомных энергоблоков общей установленной мощностью свыше 400 ГВт (рис. 1). В стадии строительства находятся еще более 40 энергоблоков, электрическая мощность которых составляет порядка 35 ГВт.

По мнению ряда российских ученых - специалистов в области химии, экологии и устойчивого развития общества (акад. П.Д. Саркисов, акад. РАО Г.А. Ягодин, чл.-корр. Н.П. Тарасова, чл.-корр. А.М. Чекмарёв и др.) развитие ядерной энергетики является весьма перспективным.

Рис. 1. Доля АЭС в национальных энергобалансах некоторых стран

Весьма впечатляют данные по сравнению общего ущерба для здоровья человека от деятельности предприятий ядерной и углеводородной энергетики, приведенные в табл.2.

Табл. 2. Сравнительная оценка общего ущерба для здоровья человека от работы предприятий ядерной (ядерный топливный цикл - ЯТЦ) и традиционной (угольный топливный цикл - УТЦ) энергетики в расчете на 1 млн. кВт произведенной электроэнергии в год

Вид ущерба: Число случаев преждевременной смерти Общие потери трудоспособности Общее сокращение продолжительности жизни (человеко-лет)

ЯТЦ -10 -20

УТЦ 300 7000 600-18000

Исследования показали, что годовая доза дополнительного излучения для живущих вблизи ядерной станции (1-5 мбэр/год) сравнима с дозой однократного рентге-

новского снимка зубов, почти в 10 раз меньше дозы облучения телезрителя (более 48 мбэр/год) в десятки раз меньше среднего естественного фона на поверхности земли (100 мбэр/год). Традиционная тепловая энергетика связана с существенно большими дозами дополнительного излучения. Стагнация в развитии ядерной энергетики уже привела (за счет выбросов «тепличного газа» - диоксида углерода) к существенному нарушению атмосферного равновесия, а с учетом ежегодного увеличения выбросов СО2 на 1,7-2,2% парниковый эффект в не очень отдаленной перспективе приведет к повышению температуры на планете на несколько сотен градусов. Еще более серьезная проблема тепловых электростанций - выброс SO2. Так, например, в благополучном в промышленном отношении 1980 году вся химическая промышленность СССР потребила для производства серной кислоты 15 млн. тонн диоксида серы, а тепловые электростанции мира выбросили в том же году в воздух более 150 млн. тонн SO2. Ядерная электростанция, работающая в штатном режиме, выбрасывает в атмосферу лишь небольшое количество радиоактивных газов, из которых только йод принимает участие в жизненном цикле человека, да и то - с малым периодом полураспада (уже через 8 суток йод теряет радиоактивность). Выбросы тепловых станций содержат главным образом элементы, активно участвующие в жизненном цикле и человека, и животных, и растений - углерод, азот, сера. Рядовая угольная станция выбрасывает в атмосферу до 400 кг ртути ежегодно (количество - достаточное для смертельного поражения сотен тысяч людей, миллионов особей животного и растительного мира). Только один из традиционных продуктов сжигания твердого органического топлива - 3,4-бензопирен - является одним из сильнейших известных на сегодня ядов.

По заявлению председателя Правительства РФ В. Путина (июль, 2008 года), запланированное вложение в развитие атомной отрасли порядка 1 трлн. рублей позволит в ближайшие годы существенно нарастить долю атомной энергетики в энергобалансе страны, что позволить изменить сырьевую зависимость экономики России, а также приоритетно развивать высокотехнологичные направления энергетики.

По данным Росстата в докладе «Основные показатели охраны окружающей среды», опубликованном 13.06.2007 г., экономический рост в России не сопровождается пропорциональным ухудшением экологической ситуации. Так в 2006 году, согласно этим данным, вредные выбросы в атмосферу от стационарных источников (не включая автомобили) выросли всего на 1,5%, а сброс загрязненных сточных вод сократился на 1 3%. Если всего в 2006 году в атмосферу было выброшено 20,58 млн. т загрязнений, то «уловлено и обезврежено» 61, 08 млн. т (в 2005 году - 58, 75 млн. т).

По данным Росстата, сильнее всего загрязняет воздух обрабатывающая промышленность: на нее приходится 34,8% всех выбросов (рис. 2). На втором месте добыча полезных ископаемых (29,3%). Энергетика («производство и распределение электроэнергии, газа и воды») - на третьем месте (21,2%). Причем на энергетику приходится подавляющее большинство выбросов парниковых газов — 1,755 млрд. т СО2-эквивалента в год из 1954 млрд. т (данные за 2004 год), а также наибольшие выбросы в воду (52,9% всего загрязнения вод в стране).

Сегодня к потенциально перспективным альтернативным источникам энергии можно отнести водород, солнечную энергию, ветряную, энергию приливов и отливов, геотермальную и, так называемую, биотопливную энергию. Разработкой новых видов топлива заняты крупнейшие корпорации по всему миру, самые передовые и высокоразвитые государства принимают программы и открывают гигантское финансирование на подобные проекты в расчете на будущую отдачу.

Поставлена амбициозная задача уже к 2013-2014 гг. производить от 5 до 30% электричества за счет возобновляемых источников энергии. Налажено промышленное производство биоэтанола и биодизеля из растительного сырья (например, в Бразилии -из сахарного тростника). Для изготовления биодизеля годятся практически все масличные культуры: и кукуруза, и лен, и рапс, и подсолнечник. Одна из японских компаний построила на Филиппинах завод по производству биодизеля из кокосовых орехов. На Тайване развивают производство биотоплива из риса.

Биотопливную энергию, относящуюся к потенциально перспективным альтернативным источникам энергии, можно поделить на биоэтанол - спирт, который можно делать из всего, что содержит целлюлозу и биодизель, получаемый из масличных культур. В Бразилии, где нефти нет, биоэтанол стали применять еще в 70-х годах прошлого века, а сейчас им удовлетворяется более 40% всех потребностей в топливе. И стоимость такого заменителя бензина не превышает 16 центов за литр.

Рис. 2. Отраслевая структура загрязнения окружающей среды (в % от всей экономики России) (по данным доклада Росстата от 13.06.2007 г.)

Согласно данным 2007 года ассоциации производителей биодизтоплива European Biodiesel Board (EBB), в ЕЭС в 2005 году производство биодизеля в 25 странах-участницах ЕС составило 3,2 млн. т (против 1,9 млн. т в 2004 году). В 2006 году производственные мощности увеличились до 6 млн. т/год (против 4,2 млн. т/год в 2005 году). Доля биодизеля в общем объеме биотоплива в ЕС составляет 80%, а на рынке дизельного топлива Евросоюза достигает 1,5%. К 2010 году доля биотоплива на транспортном рынке Европы может быть увеличена до 5, 75%, а к 2020 году — до 8%.

В России, по утверждению вице-президента Российской национальной биотопливной ассоциации Алексея Аблаева, одним из основных препятствий на пути продвижения отечественного биотоплива является отсутствие соответствующей нормативно-правовой базы (сейчас, с точки зрения действующего законодательства, биотопливо — это «спиртосодержащая жидкость» со всеми вытекающими сложностями оборота и реализации). В конце 2007 года В. Путин заявил, что «нужно создать условия для бизнеса

по созданию установок производства биоэтанола». Вместе с тем, по мнению отраслевого аналитика Е. Дударевой, этаноловой индустрии, которой еще совсем недавно прочили лишь блестящее будущее, грозит структурный кризис. Эксперты ставят под сомнение экологичность этанолового производства и экономическую целесообразность отрасли, а некоторые обвиняют ее в повышении цен на сельхозпродукты. Кроме того, в некоторых регионах уже отмечена перенасыщенность этанолового рынка, что негативно сказывается на компаниях, занятых в этой отрасли. По мнению наблюдателей, чтобы избежать серьезного кризиса перепроизводства, экологических проблем и повышения цен на продукты питания, игрокам этаноловой индустрии необходимо принимать срочные меры.

В конце 2007 года совет национальных исследований США (NRC) при Национальной академии наук (NAS) опубликовал данные, свидетельствующие о том, что массовое производство этанола (этилового спирта) может представлять значительную угрозу окружающей среде. До последнего времени считалось, что для стран, не богатых углеводородами, этанол является более удачной альтернативой нефти не только с экономической, но и экологической стороны, поскольку в производстве этанола используются главным образом продукты растениеводства (рожь, ячмень, кукуруза, овес, просо, картофель). Однако в отчете специальной комиссии NRC говорится, что более активное возделывание кукурузы, которая в США является одним из главных видов сырья для этанола, а также увеличение посевных площадей под зерновые в районах, не подготовленных для этого, может «оказать серьезное негативное влияние» на состояние водных ресурсов США. Дело в том, что для выращивания кукурузы в северных и южных штатах США необходимо больше воды, чем для выращивания традиционных для этих штатов сои и хлопка. Это может негативно отразиться на местных водных ресурсах, уже используемых для питья, производства электроэнергии, разведения рыбы и т. д. Кроме того, производство самого этанола из биосырья также требует довольно много воды: по подсчетам американских ученых, заводу по производству 100 млн. галлонов (378 млн. литров) этанола в год требуется воды столько же, сколько городу с населением 5 тыс. человек.

По свидетельству Д. Борджера (Julian Borger) из Гардиан (The Guardian), тема биологических видов топлива быстро стала самой спорной на саммите по глобальному продовольственному кризису (Италия, Рим, июнь 2008 года). По заявлению генерального секретаря ООН Пан Ги Муна, для удовлетворения глобального спроса объем производства продовольствия к 2030 году должен будет вырасти на 50%. По мнению Д. Борджера, пока неясно, кто же будет оплачивать ежегодно около $30 млрд., необходимых для достижения целей, поставленных ООН. Мировые СМИ подвергают обструкции заявления США о том, что выдаваемые ими субсидии на производство этанола из кукурузы не влияют на резкие скачки цен на продукты питания, вызвали гневную реакцию участников. Так генеральный директор продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН Жак Диуф, критикуя позицию стран Запада и особенно США, полагает, что непонятно, каким образом американские субсидии на производство этанола из кукурузы, выделенные в 2006 году в размере $11-12 млрд. и протекционистские тарифы привели к тому, что 100 млн. тонн зерновых не пошли на потребление человеком, а были в основном использованы в виде топлива для транспортных средств.

По словам министра сельского хозяйства США Эда Шейфера, на производство биотоплива приходится менее 3% в быстром росте цен на продукты питания в 20072008 гг. Однако эти его цифры не совпадают с данными Международного валютного фонда, по оценкам которого они составляют 20-30%. В докладе ФАО, представленном

в июне 2008 года, в частности, говорится: «Биологические виды топлива стали причиной увеличения на 59% мирового потребления кормовых зерновых и пшеницы в период с 2005-го по 2007 год и увеличения потребления растительных масел на 56%». По информации А. Миклашевской, президент Бразилии Луис Инасио Лула да Силва встал на защиту использования в его стране биотоплива из сахарного тростника и полагает лицемерами тех, кто критикует биотопливо и презрительно указывают на него пальцами, особенно когда эти пальцы испачканы нефтью и углем. По заявлению министра международного развития Великобритании Дугласа Александра, прежде чем пересматривать политику в отношении биологических видов топлива в Великобритании и Европе, необходимо провести дальнейшие исследования.

В мире давно ведутся исследования в отношении альтернативного топлива. Предложения есть самые разные. Так в Германии в Штутгарте в качестве топлива выбрали отходы от сыроварни, а в Пригнитце местные немцы с 1999 года заправляют 400-литровые баки рейсовых автобусов соевым и рапсовым маслом. В некоторых городах Бельгии автобусы тоже ездят на растительном масле, а в Канаде разработали двигатель, работающий на рыбьем жире. В Сингапуре производят топливо из кухонных отходов ресторанах и кафе: растительное масло после жарки вместо того, чтобы сливать в канализацию, перерабатывают во вполне качественный биодизель. В Китае в качестве топлива используют высушенный навоз (кизяк). Внедрение альтернативного топлива уже перестало быть уделом одиноких изобретателей. Так в Германии организован Союз содействия развитию альтернативных источников энергии. И сейчас в стране — более тысячи автозаправок, которые продают топливо растительного происхождения.

В течение ряда лет выпускаются различные модели гибридного типа со смешанным видом топлива (бензин, этанол, электропривод и проч.). В 2007 году немецкая BMW выпустила модель легкового автомобиля на водородном топливе (а также на твердых топливных элементах) Hydrogen-7 на базе BMW 760. Летом 2008 года американское представительство Honda анонсировало появление на североамериканском рынке нового экоавтомобиля FCX Clarity. В отличие от немецкого седана BMW Hydrogen-7 , мотор которого может работать как на «топливных элементах», так и на обычном бензине, японская Honda FCX Clarity питается только водородом. Часто эко-автомобили предлагаются не на продажу, а в лизинг, так как они пока не могут обслуживаться в обычных сервисных центрах. Интересно, что сервис (проводимый в специальных центрах) включен в стоимость лизинга, который пока обходится клиентам в сумму порядка $600 в месяц. Другая причина удобства лизинговой схемы — ограниченное число автозаправок, на которых предлагают гидротопливо. По сведениям аналитика И. Кумсковой, Honda планирует заняться расширением сети гидрозаправок, а также производить мини-заправки, которые покупатели FCX Clarity смогут установить прямо в своем гараже. На август 2008 года цена за 1 галлон (около 3,8 литра) водородного топлива может варьироваться от $3 до $6 — примерно в три раза дороже 92-го бензина. Планируется, что уже к 2010 году с ростом количества водородных заправок стоимость экотоплива может снизиться до $1,5 за 1 галлон. Причем, стандартного бака автомобиля Honda FCX Clarity хватает на 432 километра пробега.

Разработкой новых видов топлива заняты крупнейшие корпорации по всему миру, самые передовые и высокоразвитые государства принимают программы и открывают гигантское финансирование на подобные проекты в расчете на будущую отдачу. Так BP уже в 2008 году планирует продать электроэнергию, полученную от солнечных батарей, не меньше чем на миллиард долларов. Shell вместе с Siemens и Eon организовали совместную компанию по поиску экономичных способов создания и эксплуатации

солнечных батарей. Англо-голландская корпорация Royal Dutch\Shell запланировала направлять в разработку альтернативной энергетики от 500 млн. до 1 млрд. долларов ежегодно — в основном на освоение ресурсов Солнца и ветра.

По сведениям аналитика А. Гришина, разработкой и внедрением альтернатив «черному» и «голубому золоту» занимаются не только гиганты мировой экономики, но и на самом высоком государственном уровне. Евросоюз, например, поставил задачу: к 2010 году увеличить долю альтернативных источников до 12% от общего объема потребления. Интересен опыт Швеции. В 1970 году в этой скандинавской стране доля нефти в общем топливном балансе составляла 77%. А сейчас ею отапливается меньше 10% всех домов в стране. На альтернативные и возобновляемые источники энергии в Швеции приходится уже более 26% всего энергопотребления. США планируют к 2012 году нарастить производство биодизеля с нынешних 30 млн. галлонов в год до 124 млн. галлонов. Кроме того, президентом США Д. Бушем поставлена стратегическая задача ускорения разработки технологий для повышения эффективности солнечных и ветряных электростанций и повышения доли гидроэнергетики. Только в 2005 году мощности ветряных электростанций в США выросли на 35%. Сенат США одобрил первый в истории страны закон, который гарантирует налоговые льготы производителям растительного топлива.

Австралия, Америка, Азия, Европа интенсивно ищут новые возможности, чтобы обеспечивать свою экономику более дешевой энергией, чем получается сейчас. И, что характерно, даже нефтеносный арабский Восток не остался в стороне от общемировых процессов. В 2006 году шейхи Объединенных Арабских Эмиратов (ОАЭ) и несколько транснациональных энергетических гигантов решили совместно построить центр развития альтернативных источников энергии.

Разработками альтернативной энергетики и внедрением ее у себя сейчас занимаются ученые более чем в 50 странах по всему миру (табл. 3).

Табл. 3. Использование в мире традиционных и альтернативных видов энергии

Страны Углеводороды и ядерное топливо Возобновляемые источники (в том числе гидроэнергия)

Канада 83,5 16,5(12,1)

Норвегия 50,4 49,6 (44,7)

Россия 96,6 3,4 (2,3)

Финляндия 75,1 24,9 (3,9)

Швеция 67 33 (14,4)

Мировая экономика (в среднем) 86,5 13,5(2,2)

Неисчерпаемыми являются и другие источники альтернативной энергии: вода, ветер и Солнце. Главным вопросом до сих пор остается ценовая конкуренция новых источников энергии с традиционными. Пока альтернативное топливо дороже обычного. Но, с одной стороны, стоимость нефти, газа и производных из этих углеводородов постоянно растет. А с другой — ученые разрабатывают новые технологии, которые удешевляют получаемую энергию. Так, цены на солнечную энергию за период 1995 -2005 гг. снизились почти вдвое. И хотя она обходится еще дороже традиционной солярки, в ближайшие годы ситуация может измениться. Подсчитано, что Солнце всего за три дня посылает на Землю столько энергии, сколько ее содержится во всех разве- 111 -

данных запасах ископаемых. Другим перспективным видом топлива считается водород. Его преимущества: экологическая чистота (в процессе горения получается вода), КПД водородного двигателя потенциально гораздо выше (экспериментаторы добивались реального показателя в 75% по сравнению с теоретическим КПД традиционного двигателя внутреннего сгорания 40%). Тем более что такое топливо — синтетическое, и его можно получать из нефти, угля, газа или разлагая воду.

В декабре 2007 года мировые гиганты высокотехнологичной индустрии — Google и Hewlett-Packard одновременно заявили о начале инвестирования в альтернативную энергетику. Google официально объявила о намерении вложить сотни миллионов долларов в разработку производства солнечных, ветряных и геотермальных источников энергии. Проект называется REC («Возобновляемая энергия дешевле угля»). Его финансирование, по информации эксперта Т. Джоджуа, будет осуществляться за счет средств из доходов поисковой системы Google org, которая уже сотрудничает с американскими энергетическими компаниями eSolar и Makani Power. По заявлению топ-менеджмента, компания Google стремится не только сократить выбросы углерода в атмосферу, но и снизить собственные затраты на электроэнергию. Уже сегодня штаб-квартира Google располагает одной солнечной батареей мощностью 1,6 МВт. Причем, планы компании не ограничиваются полным переходом на возобновляемые источники энергии. Она также намерена заняться строительством электростанции мощностью 1 ГВт, которая будет, по информации топ-менеджмента, вырабатывать энергию «из возобновляемых источников» в количестве достаточном для снабжения такого города, как, например, Сан-Франциско. REC не первый проект Google в области «чистых» технологий. В 2006 году компания запустила в Великобритании сервис Carbon Footprint Map, который позволяет людям высчитывать количество выбрасываемого ими в атмосферу углерода и предлагает меры по их снижению. Компания Hewlett-Packard (HP) также заявила об инвестициях в альтернативную энергетику. Подписаны два контракта — калифорнийская компания SunPower установит на предприятии HP в Сан-Диего 5 тыс. солнечных батарей общей мощностью 1,6 ГВт, а ирландская компания Airtncity будет обеспечивать европейский офис HP электроэнергией (80 ГВт.час), полученной при помощи ветряков. Сумма сделок не разглашается, но аналитики оценивают сделку с Airtncity в $11 млн, а сделку с SunPower — в $8 млн.

По солидарному мнению экспертов, выход таких гигантов, как Google и Hewlett-Packard, на рынок альтернативной энергетики свидетельствует о перспективности этого рынка. По информации эксперта Т. Джоджуа, в списке компаний, тем или иным образом вкладывающих в альтернативную энергетику, уже есть крупнейший в мире ритей-лер Wal-Mart, крупнейший в мире производитель программного обеспечения Microsoft, компании IBM, Cisco Systems, Intel, Virgin Group. В 2006 году инвестиционная компания Virgin Fuels, принадлежащая британскому миллиардеру Ричарду Брэнсону и входящая в состав Virgin Group, вложила $3 млрд. в разработку технологий производства альтернативной энергии. В октябре 2006 года генеральный директор Wal-Mart Ли Скотт заявил, что на борьбу с выбросом парниковых газов компания будет выделять $500 млн. в год, устанавливая солнечные батареи на крышах своих торговых центров.

По информации Т. Джоджуа, на государственном уровне в индустрию возобновляемых энергоисточников инвестируют уже довольно давно и не только в США. По данным Европейской ассоциации ветряной энергии (EWEA), в 2006 году на установку ветряных электростанций страны ЕС потратили $13,2 млрд. Лидерами по вложениям стали Германия и Испания: они инвестировали в альтернативную энергетику половину всех средств, вложенных в эту отрасль странами ЕС. Но если государственные инве-

стиции объясняются, в том числе и политическими причинами — желанием снизить энергозависимость от добывающих стран,— то корпорации просто хотят сэкономить на счетах за электричество, а кое-кто не прочь и заработать на альтернативной энергетике.

Как правило, корпорации оснащают свои предприятия ветряными или солнечными энергоустановками, что делает электроснабжение предприятий автономным. Например, установка 5 тыс. солнечных батарей мощностью 1,6 ГВт позволит Hewlett-Packard сэкономить $750 тыс. за первые 15 лет. Ее ежегодные энергетические затраты в Ирландии, благодаря переходу на ветряную энергию, снизятся на $40 тыс. Раньше компании не очень охотно отдавали деньги на эти проекты — ведь стоимость одной батареи мощностью 1 МВт оценивается от $6 млн. до $9 млн. Однако сейчас, когда американская индустрия возобновляемых источников энергии ежегодно растет на 30%, корпорации меняют стратегию. Более того, правительство США продлило до конца 2008 года срок действия программы по предоставлению налоговых скидок за установку солнечных батарей. Но чтобы сделать альтернативные источники энергии более конкурентоспособными по сравнению с углем, американскому правительству понадобится не один год — ведь разница в цене все еще велика. Так 1 кВт-час солнечной энергии стоит около $0,15, энергии, получаемой из ветра — $0,12, а традиционной электроэнергии, производимой угольными станциями — $0,02-0,04. Растущий интерес крупных компаний к чистым технологиям вызывает противоречивую реакцию специалистов: экологи полностью поддерживают их начинания, а вот инвестиционные аналитики считают, что подобная диверсификация может серьезно навредить их основному бизнесу и акционерам. Экологи связывают с инвестициями компаний (рис. 3) в альтернативную энергетику надежды на новый скачок в развитии индустрии. Аналитик по проблемам изменения климата калифорнийского научного центра David Suzuki Foundation Марк Лутс, считает, что участие в развитии нетрадиционной энергетики компаний с большими возможностями придает процессу динамизм.

2004 2005 2006

Рис. 3. Мировые инвестиции в возобновляемые источники энергии в 2004-2006 гг. (по данным NEW ENERGY FINANCE)

В настоящее время, несмотря на то, что только 2% всей производимой в мире электроэнергии приходится на возобновляемые источники, они получают 18% всего объема инвестиций в энергетический сектор. По данным доклада ООН, в 2006 году совокупный объем мировых инвестиций в возобновляемые источники энергии составил $71 млрд., что на 43% больше, чем в 2005 году, И на 158% больше 2004 года. 70% из них приходится на западные страны, 10% — на долю Китая и 21% — на все остальные

развивающиеся страны. По подсчетам информационной компании Thomson Financial и американской ассоциации венчурных компаний National Venture Capital Association, в 2007 году американские венчурные компании вложили в альтернативную энергетику $3,47 млрд. (против $1,65 млрд. в 2006 году). Тенденция роста продолжается. Причина, по мнению Т. Джоджуа, состоит не только в том, что многие компании ориентированы на экономию энергозатрат, но и в том, что некоторые из них считают этот рынок весьма перспективным. Один из основателей Google Лари Пейдж открыто заявил, что если проекты окажутся успешными, торговля альтернативной энергией может превратиться в прекрасный бизнес для компании: «Если мы достигнем поставленных целей, то окажемся на передовых позициях в энергетической индустрии. Мы сможем заработать много денег». Примечательно, что компанию уже давно интересуют такие проекты, как разработка электрических и гибридных автомобилей.

Впрочем, ряд экспертов весьма скептически относятся к таким проектам крупных корпораций, полагая, что они могут серьезно навредить основному бизнесу компании. Авторитетный аналитик инвесткомпании Cormark Securities Уэйл Макмюррей дал свою оценку: «Компании, которые выходят далеко за пределы своего основного бизнеса, совершают ошибку. Я скептически отношусь к их способностям изменить то, что в последние десятилетия пытались сделать тысячи людей, но так и не добились большого успеха». Джордан Рохан из RBC Capital Markets тоже считает, что инвестиции Google в альтернативную энергию навредят продолжающемуся росту акций компании и представляют огромный риск для нее.

В России есть интересные предложения в области альтернативной энергетики, как отдельных коллективов, так и отдельных авторов.

Рис. 4. Технология А. Романова получения бензина из сточных вод. (Пояснения в тексте).

Молодой ученый А. Романов из Нижнего Новгорода и его коллега по аспирантуре запатентовали в 2006 году новую технологию «Создание производства синтетического бензина на станции по очистке сточных вод» (рис. 4). Отходы по канализации попадают в сборники нечистот. Там происходит их брожение, и получается биогаз, ко-

торый обычно выбрасывают в атмосферу. Разработан реактор, пропуская через который при высокой температуре биогаз, можно получить новый синтез-газ. В каждом крупном городе существует станция по очистке сточных вод. В среднем с каждого миллиона жителей вырабатывается 10 миллионов кубических метров биогаза в год. Из этого объема возможно получить 5 миллионов литров синтетического бензина. По данным эксперта Е. Добрюхи, получаемый синтетический бензин полностью аналогичен обычному дизельному топливу. Он не уступает по свойствам бензину АИ-76, но в 2 раза дешевле. Кроме того, технология позволяет получать экологически чистое топливо без примесей серы и азота.

Интересно устройство кандидата физ.-мат. наук Г. Беленького (совместно с фирмой «БИИКС»), позволяющее за счет эффекта «теплового насоса» отапливать жилые помещения зимой или кондиционировать летом (рис. 5). Установка «ЭСО», затрачивая 1 квт электроэнергии, выдает 5-7 кВт тепловой. Изобретению "умножителя тепла" английского физика Уильяма Томсона более ста пятидесяти лет. В США, Японии и большинстве развитых стран Евросоюза около 50 лет используются тепловые установки, в основе которых лежит идея «теплового насоса». Аналитик А. Михеев образно сравнивает теплонасос со стандартной холодильной установкой: разница в том, что, например, бытовой холодильник "выкачивает" тепло из морозильной камеры, а затем отдает его помещению кухни через радиатор, расположенный на задней стенке, а тепловой насос полезное тепло для отопления берет из неиссякаемого источника — глубины земли (где температура зимой существенно выше, а летом — существенно ниже окружающей), т.е. «перекачивает» энергию, а не производит ее (как это делают все остальные теплогенераторы), что на 70% экономит производство тепловой энергии.

Рис. 5. Схема установки отопления-кондиционирования «ЭСО» конструкции

Г. Беленького и «БИИКС»,

По расчетам Г. Беленького, для отопления каждого 1 м2 жилого пространства при условии поддержания постоянной температуры +200С годовая потребность в тепловой энергии на отопление составляет около 201,6 кВт-часов. При условии, если площадь составит, например, 250 м , достаточно иметь отопительную установку мощностью в 20 кВт. Сравнительные расчеты трех отопительных систем — электрической, дизельной и «теплового насоса» показывают, что уже при стоимости, например, 1 кВт электроэнергии в 1,8 руб., а 1 литра дизельного топлива — 15 руб., годовые затраты

составят: 75600 руб. — для дизельной установки, 90720 руб. — для электрической и 22680 руб. — для теплового насоса. Причем, в летнее время теплонасос становится еще и мощной системой охлаждения. Тепловые насосы не дают выбросов в окружающую среду, они используют экологически чистую энергию: электричество и тепло земли. Они полностью автоматизированы, пожаро-взрывобезопасны. Ими можно отапливать помещения любой площади и назначения (производственный цех, склад, офис, небоскреб и проч.). Площадь определяет лишь мощность установки. А она может быть сколь угодно большой. Стартовые затраты (стоимость работ и оборудования) $500— 1700 в расчете на 1 кВт установленной мощности варьируются в зависимости от объема земляных работ, т.к. основные затраты при установке теплонасосного оборудования — это бурение (требуется земляная скважина для теплообменника) и инженерные работы по монтажу системы отопления.

Рис. 6. Концентратор - преобразователь солнечной энергии: 1 - конусный отражатель, 2 - абсорбер-преобразователь, 3 - кольцевые замкнутые ёмкости, 4 - соединительные трубопроводы, 5 - входной патрубок, 6 - выходной патрубок, 7 - плоская ёмкость, 8, 9 - соединительные патрубки, 10 - прозрачное покрытие, 11 - теплоизолирующий материал, 12 - теплоноситель.

По утверждению аналитика А. Михеева, средний срок окупаемости затрат — 4-5 лет. Причем только за счет сберегаемого топлива и электричества. Кроме того, срок службы теплового насоса намного больше, чем у классической котельной, а обслужи- 116 -

вание установки не требует затрат и обязательного присутствия специалиста. В случае производственного использования установки — существенно снижается себестоимость продукции и повышается ее конкурентоспособность.

В Ставропольском государственном аграрном университете доцентами С. Антоновым, В.Нефедовым и студентом М. Мастепаненко разработана автономная система энергоснабжения сельскохозяйственных объектов, предназначенная для электро-, тепло- и водоснабжения жилых и производственных помещений. Система включает высокотемпературный концентратор солнечной энергии (рис. 6), а в качестве резервного источника энергии используется установка для получения водорода с использованием специального газожидкостного накопителя водорода, выполняющего еще и функции жидкостного затвора, обеспечивающего более безопасную работу системы. В качестве источника электрической энергии в установке для получения водорода используется ветроэнергетическая установка (в зависимости от района применения системы возможно использование и других видов возобновляемой энергии).. Разработанный абсорбер-преобразователь, используемый в системе, по сравнению с существующими теплопри-ёмниками обладает рядом существенных преимуществ, что в конечном итоге приводит к значительному повышению коэффициента использования солнечной энергии, а саму конструкцию конусного концентратора делает компактной, несложной в изготовлении, простой в эксплуатации в условиях фермерского хозяйства.

Рис. 7. Структурная схема энергоснабжения фермерского хозяйства: 1 - конусный концентратор солнечной энергии; 2 - бак-аккумулятор; 3 - насос; 4 - регулировочный вентиль; 5-источник энергии (ВЭУ); 6-установка для получения водорода; 7- газоанализатор водорода; 8-газожидкостный накопитель водорода;. 9 - котёл; 10 - аккумулятор теплоты для горячего водоснабжения и отопления; 11 - утилизатор теплоты; 12-подпиточный бак; 13-газоанализатор кислорода; 14-накопитель кислорода; 15 - патрубок; 16 - расширительный бак.

В предлагаемой авторами системе энергоснабжения зданий и сооружений (рис. 7) используются два взаимно дополняющих энергоисточника. Система автономного теплоснабжения фермерского хозяйства (рис. 8) снабжена конусным концентратором солнечной энергии (1). В контуре концентратора циркуляционным насосом (3) обеспечена принудительная циркуляция теплоносителя, поступающего в бак-аккумулятор (2). Нагретый теплоноситель подается с помощью циркуляционного насоса в контуры отопления, бытового потребления и на технологические нужды.

По мнению главного аналитика исследовательской компании Enderie Group Роба Эндерле, крупные компании развивают альтернативную энергетику и потому, что хотят в том числе снизить собственные энергетические затраты. Однако, например, Google идет дальше. Руководство этой компании понимает, что собственные средства компании могут принести еще и прибыль. В результате инвестиций в крупные и значимые проекты корпорация может стать более могущественной. Причем, если первоначально пиар и был движущим фактором, то вскоре стало ясно, что на возобновляемой энергии можно хорошо сэкономить. Поэтому стимул поменялся, а слова перестали быть просто словами и превратились в конкретные действия. По информации отраслевого эксперта Т. Джоджуа, подобная диверсификация представляет новую платформу для конкуренции и оказывает влияние на основной бизнес компании, ведь сейчас основная конкурентная Борьба идет именно в сфере высокотехнологичной индустрии.

Рис. 8. Схема энергоснабжения сельскохозяйственного объекта: 1- высокотемпературный коллектор солнечной энергии; 2- бак-аккумулятор;3-насос; 4-регулировочный вентиль; 5-ветроэнергетическая установка; 6-электролизная установка специальной конструкции; 7-анализатор объемного содержания водорода в кислороде; 8-анализатор объемного содержания кислорода в водороде; 9-газожидкостный накопитель водорода; 10-клапан; 11-датчик давления; 12- датчик уровня; 13 - подпиточный бак; 14-компрессор; 15 накопителькислорода;16-котел; 17- потребитель; 18-блок управления (АСУК ТП); 19- фотоэлектрический преобразователь; 20-инвертор; 21-аккумулятор; 22-электромагнитный клапан;

Вместе с тем, пример Google, по-своему, уникален, так как компания хочет занять важное место в индустрии возобновляемой энергии в отличие от других корпораций, где главным образом сосредоточены на снижении затрат и использовании альтернативной энергии на собственных предприятиях. В отличие от большинства диверсифицирующих свой бизнес компаний, сосредоточенных на том, чтобы новая сфера не породила своего рода «яму», которая бесследно поглотит большие средства, Google серьезно рискует, если думает не только о снижении затрат, но и о перспективности бизнеса. Конечно, кроме владельцев-основателей Google Л. Пейджа и С. Брина, здесь есть и другие акционеры.

Но сейчас тема возобновляемых источников энергии очень популярна в США и Европе, так что подобные действия оцениваются скорее положительно. Так будет продолжаться до тех пор, пока цены на нефть не перестанут расти. Пока, если говорить об экономии затрат, то HP, пожалуй, единственная компания, которая добилась существенных успехов в этом плане. Основная часть компаний до сих пор оправляется от потерь при реализации более ранних расплывчатых проектов, которые были меньше ориентированы на результаты. И, тем не менее, все больше компаний и организаций заявляют о солидной экономии затрат и о том, что проекты начинают себя оправдывать. Давая общую оценку участия российского бизнеса в проектах альтернативной энергетики, заместитель генерального директора Института проблем естественных монополий О. Трудов, полагает, что, если включать в термин «возобновляемая энергетика» гидроэлектростанции большой единичной мощности, то несомненным лидером инвестиционного процесса в данной сфере является «Русал», который в сотрудничестве с ГидроОГК с 2006 года осуществляет проект строительства Богучанского энергометаллургического объединения. Данный проект, реализуемый на паритетных началах, включает в себя достройку Богучанской ГЭС и строительство алюминиевого завода производительностью 600 тыс. тонн в год, который станет основным потребителем вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. По информации отраслевого аналитика Е. Гришковец, перспективы инвестиций в возобновляемую энергетику на данный момент стоит оценивать только сквозь призму прогнозов о ближайших перспективах цен на нефть и газ. Но так как прогнозы достаточно неоднозначны, то инвестиции в данный сектор можно скорее отнести к разряду «венчурных». Так одним из неудачных примеров сотрудничества в сфере возобновляемой энергетики (опять же если атомную энергетику можно отнести к возобновляемой) можно считать попытку СУАЛа и Росатома договориться о совместном строительстве Кольской АЭС-2. При том, что, по мнению О. Трудова, на данный момент крупных проектов, которые можно назвать примером удачных инвестиций в возобновляемую энергетику, не существует. Однако уже во многих крупных городах России активно прорабатываются и даже реализуются проекты, предусматривающие инвестиции в мусороперерабатывающие (мусоросжигающие) заводы (своего рода — «электростанции на мусоре»). Примечательно, что бизнесмен М. Прохоров, несмотря на колебания, не оставил намерения развивать водородную энергетику как одно из основных направлений своего бизнеса. Помимо этого в России существуют уже не единичные примеры реализации проектов по производству биоэтанола. По информации аналитика ИК «Олма» С. Перминова, в начале века на производство биологического топлива приходилось всего несколько процентов мирового выпуска зерна. В аграрном сезоне 2005-2006 годов в производстве этанола оказалось задействовано уже 14% мирового урожая зерновых, а в сезоне 2006-2007 годов эта цифра до-

стигнет примерно 20%». К 2012 году в США на производство этилового спирта уже может расходоваться до 32% собранного зерна. Страны Евросоюза планируют к 2010 году увеличить долю используемого автотранспортом биологического топлива до 5,75%, а к 2020 году — до 20%.

Российская ОАО «Корпорация „Биотехнологии"», созданное весной 2008 года в рамках государственной корпорации «Ростехнологии», в партнерстве с вьетнамской Petro Vietnam и российской ИФК «Метрополь» намерены построить во Вьетнаме завод по производству биоэтанола из трех видов сырья растительного происхождения. Причем, по информации аналитиков Е. Киселевой и С. Ментюковой, ОАО «Корпорация биотехнологии» (в которой 50,01% акций принадлежит ОПК «Оборонпром», 30%— ООО «Инновационные технологии» и 19,99%— ООО «Финконсалт») уже запустила пилотный проект по производству биотоплива первого-второго поколений на Тулун-ском гидролизном заводе в Иркутской области. По мнению гендиректора Института конъюнктуры аграрного рынка Д. Рылько, производство биоэтанола и само понятие биотоплива для Вьетнама пока экзотично по сравнению с США и Бразилией, где эта индустрия наиболее развита. По данным американской ассоциации производителей возобновляемого топлива, крупнейшими производителями биотоплива в 2007 году стали США (24,6 млн. литров биоэтанола), Бразилия (19 млн. литров), Европа (4,8 млн. литров) и Китай (3,8 млн. литров). По словам исполнительного директора аналитического агентства «Совэкон» А. Сизова, в этом проекте из-за сырьевой составляющей очень сложно просчитать экономику процесса. Себестоимость производства биотоплива высока—в первую очередь из-за резко подорожавшего сырья. Цены на рис в апреле 2008 года выросли до $1000 за тонну, а сахарный тростник не является основной сельскохозяйственной культурой во Вьетнаме.

Наряду с развитием альтернативных источников энергии, необходимо рационально использовать имеющуюся. По информации эксперта Е. Гришковец, «Мосэнерго» планирует первой в России заняться тригенерацией. Тригенерация— технология известная в других странах, однако, для России - новая. Тепло, производимое ТЭЦ и не востребованное летом, поступает в специальный охлаждающий агрегат — абсорбционный чиллер, где охлаждается до нужной температуры. Холод может быть использован как для кондиционирования, так и для охлаждения воды, предназначенной для потребителя. Чиллеры могут находиться прямо на электростанции или работать автономно непосредственно рядом с потребителем. По мнению пресс-секретаря финского концерна Fortum М. Балабановой, производить тепло, холод и электроэнергию намного выгоднее, чем все по отдельности, поэтому производство холодного воздуха дает существенную часть выручки концерна. «Fortum поставляет холодный воздух для централизованных систем кондиционирования в Швеции и Финляндии. По заявлению пресс-секретаря итальянской Enel Роберты Вивенцио, Enel планирует построить на Сицилии регазификационный терминал, где будет вырабатываться, в том числе и холод для предприятий рыбной промышленности, работающих вблизи этой станции. Директор Фонда энергетического развития Сергей Пикин отмечает, что продажа тепла составляет 50% в выручке любой ТГК и полагает, что наиболее востребованным холод может быть у логистических складов, которые за счет его централизованной подачи могли бы экономить электроэнергию. По словам эксперта, такие склады являются одними из крупнейших потребителей электричества — их потребности могут доходить до

200 МВт, из которых значительная часть приходится на поддержание нужной температуры.

В заключение следует отметить, что в России наличие дешевых топливно-энергетических ресурсов отнюдь не способствует перспективному развитию возобновляемой энергетики. Однако, с ростом мировых цен на нефть уголь, газ растут и внутренние цены, например, запланировано к 2011 году повышение цен на газ внутри страны до уровня равной доходности с экспортными поставками. Так что интерес частного бизнеса к инвестициям в сфере возобновляемой энергетики может уже в ближайшее время значительно возрасти.

УДК 66. 011

Б.С. Сажин, Л.Б. Дмитриева, М.Б. Сажина, В.Б. Сажин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Московский государственный текстильный университет им. А.Н.Косыгина, Москва, Россия Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности, Москва, Россия Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ОСОБЕННОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА СУШКИ ГРАНУЛЯТА ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА

Проведен анализ факторов, обуславливающих сложность реализации процесса сушки гранулята полиэтилентерефталата в промышленных условиях. Рассмотрена возможность разработки технологического оформления процесса сушки, позволяющего посредством создания внутри аппарата регулируемой гидродинамической обстановки нивелировать влияние каждого из приведенных факторов, что позволит в значительной степени интенсифицировать процесс сушки при сохранении высокого качества готовой продукции.

Производство полиэфирных (ПЭФ) волокон занимает лидирующее положение в мире (среди всех видов химических волокон) [1,2], благодаря уникальному комплексу их потребительских свойств: практически полное сохранение свойств волокна в мокром состоянии, наиболее высокая термостойкость среди многотонажных видов волокон, хемостойкость, биоинертность и другие эксплуатационные характеристики обеспечили приоритетность и конкурентоспособность полиэфирных волокон по сравнению с другими. Широкий ассортимент выпускаемых ПЭФ волокон и нитей обусловил производство текстильных материалов различного функционального назначения (для бытовых и технических целей, в частности, для пошива одежды, декора помещений, обивки мебели, изготовления нетканых материалов, шинного корда и т.д.)[1].

В технологии переработки гранулята полиэтилентерефталата (ПЭТФ) в изделия (формование волокон, пленок и т.д.) стабильность протекания всех технологических процессов во многом определяется качеством поступающего на переработку полимера. В частности, обработка в условиях повышенных температур (150 0С) гранулята ПЭТФ, влагосодержание которого превышает установленные технологические нормы, составляя (Ж) > 0,01%(масс.), приводит к резкому возрастанию скорости процесса гидролитической деструкции, что негативно сказывается на качественных показателях готовой продукции [3,4]. Поэтому сушка является важнейшей стадией предварительной подготовки гранулята ПЭТФ к процессу последующей переработки. Однако ряд факторов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.