Уникальный метод получения биогаза из органических отходов

Многим европейцам не нужно объяснять, что представляет собой биогаз. Ведь сегодня получение биогаза считается одним из самых активно развивающихся и востребованных источников энергии, обладающих огромным потенциалом. Сегодня и в Томске есть свой инновационный проект по переработке отходов в биогаз. Им занимаются ученые Института мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук (ИМКЭС СО РАН).

- Как мы изучали возможности получения биогаза? Стояла задача автономного электроснабжения небольшой территории в Томской области вблизи озера Карасевого Колпашевского района, богатого залежами сапропеля (отложений на дне водоемов, состоящих из остатков растений, мелких рыб и планктона), - рассказывает Дмитрий Фомин, эксперт отдела коммерциализации научных разработок ИМКЭС СО РАН. - Проблема была в удаленности территории от централизованных источников энергии. И работая над решением этой задачи, мы разработали уникальный метод получения биогаза из органических отходов.

В целом, сырьем для биогазовых установок могут быть отходы предприятий животноводства, скотобоен, маслозаводов, пивзаводов, а также различные растения и т.д. Инновационность же томской технологии - в использовании селективных микроорганизмов, которые позволяют сократить цикл биогазовой реакции втрое, и при этом концентрация метана в получаемом биогазе увеличивается до 85% по сравнению с классическими 60%.

По словам ученых, новая технология решает сразу три ключевые задачи: получения энергии из возобновляемых источников (актуальная тема для отдаленных районов), улучшения экологической ситуации в области, а также существенной экономии для сельхозпредприятий на штрафах за загрязнения окружающей среды и автономного получения дешевой энергии.

Пожалуй, самый популярный вопрос - вопрос эффективности переработки отходов в биогаз. Сколько же биогаза можно получить таким способом? Все зависит от типа биомассы для переработки. Из тонны растений можно получить 200 кубических метров биоагаз, тонны жира и отходов бойни – 400-600 кубических метров, навоза - до 50 кубических метров (если это отходы крупного рогатого скота) и до 100 кубических метров (в случае отходов птицефабрики).

- Строительство биогазовой установки - достаточно дорогое удовольствие, - рассказывает один из создателей проекта, руководитель отдела коммерциализации научных разработок ИМКЭС СО РАН Александр Мягков. – Внедрение этой технологии при строительстве, скажем, новой сельхозфермы, обойдется в 40 млн. рублей. Так в чем же экономия, спросите вы? Здесь легко посчитать. Например, ферма из тысячи голов крупного рогатого скота (а в Томской области порядка двух десятков подобных предприятий), в сутки дает 50 тонн навоза. Из одной тонны навоза можно получить 50 кубических метров биогаза. Из 1 м3 биогаза получают 3 кВт электроэнергии или 5 кВт тепла. И главная экономическая выгода в том, что хозяйство становится независимым от «внешних» поставщиков энергоресурсов.

По предварительным подсчетам ученых переход такого предприятия на биогаз окупится за 5-6 лет. Пусть это не так скоро, как привыкли наши предприниматели, но очень эффективно. Ведь сельхозпроизводители получают независимость от поставщиков электроэнергии и тепла, существенно снижают себестоимость своей продукции, повышают ее конкурентоспособность. При этом значительно сократить сроки окупаемости таких проектов сможет использование биогазовых установок как центра полной утилизации органических отходов. Ведь для многих предприятий агропромышленного комплекса и пищевой промышленности в последние годы утилизация стала значительной статьей расходов.

Инновационная технология томичей уже привлекла к себе внимание зарубежных коллег. Так томский метод получил положительную оценку независимой экспертизы, проведенной одной из крупнейших научно-исследовательских организаций прикладных исследований в Европе –институтом «Fraunhofer».

- Теперь мы ведем переговоры о дальнейших совместных исследованиях, - поясняет Дмитрий Фомин. – Они очень заинтересованы в нашем методе. В Европе сегодня производство биогаза - одно из популярных направлений развития возобновляемой энергетики. Мы рассматриваем возможность продажи нашей технологии существующим европейским биогазовым комплексам. Но как томичей, конечно же, нас гораздо больше интересует, чтобы такие биогазовые установки появились здесь. Пока биогазовые станции в России можно пересчитать по пальцам, но я предполагаю, что уже через пять лет мы увидим расцвет биогазовой энергетики в нашей стране. Уже сегодня производство биогаза в России становится одним из наиболее инвестиционно-привлекательных направлений развития биоэнергетики. Ведь оно представляет дополнительные источники дохода от продажи органических удобрений и платы за безопасную, экологически чистую утилизацию органических отходов.

Как уже было отмечено, биогазовые комплексы – это достаточно капиталоемкие технологии. Именно поэтому это передовое и такое перспективное направление развивается не так быстро, как могло. Для внедрения биогазовых установок необходимы специалисты и инвестиции. В основном, для строительства установок в нашей стране используются разработки, технологии, материалы и специалистов из-за рубежа. У нас пока мало опыта в этой области. Но он обязательно появится, когда предприятия поймут всю выгоду такого шага.

- Для этого необходима государственная поддержка, помощь в получении финансирования для тех, кто решил внедрять передовые технологии, - считает Дмитрий Фомин. – И в свете активной работы Администрации Томской области в рамках программы ресурсосбережения и энергоэффективности, есть надежда, что такая поддержка будет реализована.

Кроме этого, есть и другие механизмы реализация биогазовых проектов. Например, в рамках энергоэкологических сервисных компаний. Они строят биогазовую установку, заключают долгосрочный контракт с предприятиями по утилизации их органических отходов и продаже им энергии по более выгодным тарифам.

Именно тогда сельхозпредприятиям не придется искать дополнительные средства на внедрение возобновляемых источников энергии. При этом экологическая ситуация будет улучшаться. Сегодня ученые Института мониторинга климатических и экологических систем приступают к новому этапу исследований своего уникального метода производства биогаза – тестированию установок в непростых сибирских погодных условиях. К осени они планируют закончить монтаж биогазового оборудования. Результаты этих исследований дадут новые данные и станут новым стимул для развития проекта.

Андрей Антонов, Заместитель Губернатора Томской области по экономике: «Биогазовые технологии – один из многих проектов, которые мы планируем развивать в Томской области. В настоящее время в рамках сотрудничества с Международной финансовой корпорацией ведутся работы по оценке потенциала всех возобновляемых источников энергии в нашем регионе: ветра, солнца, геотермальных вод и биомассы (в первую очередь отходов лесоперерабатывающего, сельскохозяйственного комплексов и пищевых производств).

В результате этой работы будут подробно оценены объёмы возобновляемых ресурсов, определены технологии их использования с учетом экономических показателей при строительстве и эксплуатации энергетических установок, рассчитаны тарифы получаемой таким образом энергии. И главной задачей для нас станет создание благоприятного инвестиционного климата для реализации этих проектов. В первую очередь важна разработка нормативной правовой базы для развития и функционирования ВИЭ.

В итоге мы хотим увидеть экономически эффективные проекты, которые позволят обеспечить регион энергией из собственных ресурсов и снизить или стабилизировать стоимость электрической и тепловой энергии в районах области.