Мусор, прощай: что такое энергоутилизация отходов

Фото: «РТ-Инвест»

Количество заводов энергоутилизации отходов во всем мире продолжает расти. По последним данным, их число достигло уже 2500. А среднегодовой темп роста рынка переработки отходов в энергию, согласно аналитике, составит 4,7% до 2032 года.

Все больше государств присоединяются к программе «Отходы в энергию», которая в последние годы стала неотъемлемой частью мировой энергетической отрасли. В России при участии Госкорпорации Ростех строится сразу пять заводов энергоутилизации: четыре в Подмосковье и один в Татарстане.

Рассказываем об истории технологии, мировом опыте и статусе российской программы.

Хранить нельзя сжечь

Заводы по энергоутилизации отходов (Waste-to-Energy, WtE, «Отходы в энергию») — это предприятия, где из бытового и промышленного мусора производят энергию. Принцип работы таких заводов заключается в том, что отходы не просто сжигаются, а используются для генерации тепла и электричества, которые затем могут снабжать дома и предприятия. Сначала отходы сортируют, отделяя пригодные для переработки материалы. Затем оставшуюся часть, которая уже не подлежит вторичному использованию, сжигают при высоких температурах. Во время этого процесса выделяется тепло, из которого вырабатывают энергию, а газы фильтруют, чтобы минимизировать вредное воздействие на окружающую среду.

Вообще, идея сжигания отходов как способа их утилизации возникла еще в конце XIX века. Тогда этот метод рассматривался как единственное решение для борьбы с увеличивающимся объемом мусора, не учитывая возможные экологические последствия. Перемены начались в середине XX века: прогресс в технологиях сжигания и управлении выбросами повысил безопасность таких предприятий, что привело к их распространению в крупных городах и промышленных районах.

К концу XX века переработка отходов в энергию стала выгодной альтернативой, позволяя не только сократить объемы свалок, но и снизить зависимость от ископаемого топлива. Поддержка развития возобновляемых источников энергии способствовала популяризации объектов Waste-to-Energy.

С начала XXI века произошел значительный прогресс в этой области. Развитие технологий сжигания и очистки выбросов совпало с нарастающими экологическими проблемами и стремлением к устойчивой энергетике, что стало приоритетом на мировом и национальном уровнях.

К середине 2010-х годов работа с отходами стала значимой частью энергетических стратегий многих стран. Рост интереса был вызван ужесточением экологических норм и повышением знаний о возобновляемых источниках энергии. К концу 2010-х — началу 2020-х годов, на фоне климатических изменений и перехода к низкоуглеродной экономике, энергопереработка отходов стала одним из самых быстрорастущих направлений в энергетике.

WtE шагает по миру

Сегодня в мире действует уже около 2500 заводов энергоутилизации. Успешнее всего это направление развивается в странах Европы и Азии. Например, в Швеции и Дании энергоутилизационные заводы снабжают целые города теплом и электричеством, превращая отходы в ценный ресурс. В Швеции так успешно наладили систему, что страна теперь даже импортирует мусор из других стран, включая Великобританию и Норвегию, чтобы поддерживать заводы в рабочем состоянии.

Япония — одна из стран, где энергоутилизация отходов стала решением проблемы ограниченного пространства для свалок. Поскольку страна островная и земли мало, строительство таких заводов помогает сократить объемы мусора, еще и превращая его в полезную энергию. Технологии при этом продвинулись так далеко, что выбросы на таких заводах минимальны и почти не влияют на окружающую среду.

В США и Китае заводы по энергоутилизации тоже становятся более популярными. В Америке они построены в основном для снижения нагрузки на свалки, а в Китае, где мусорный кризис достиг огромных масштабов, энергоутилизация рассматривается как один из ключевых способов управления отходами.

Германия и Нидерланды также активно развивают энергоутилизацию, но с акцентом на переработку. Их политика ориентирована на минимизацию отходов и повторное использование, поэтому на заводы отправляют только те отходы, которые нельзя переработать. Здесь также уделяют большое внимание чистоте выбросов и используют современные фильтры, чтобы предотвратить загрязнение воздуха.

Если говорить о конкретных цифрах, то можно привести в пример завод под Стамбулом — самый большой в Турции и один из крупнейших в Европе. Он работает с 2021 года, обеспечивая теплом и электричеством около 2 млн человек. Для этого ежедневно на колосниках завода сжигается около 3 тыс. тонн отходов, при этом вырабатывается 78 МВт*ч электроэнергии и 175 МВт*ч тепловой энергии. Поставщиком технологий и оборудования выступил японско-швейцарский консорциум Hitachi Zosen Inova.

Россия без свалок

В России строительством первых заводов по энергоутилизации отходов занимается «РТ-Инвест» — дочерняя компания Госкорпорации Ростех. Четыре завода будут работать в Подмосковье и один — в Татарстане.

Технологическим партнером подмосковных заводов выступает упомянутый ранее консорциум Hitachi Zosen Inova. Как и на предприятиях в Турции, в России будет использоваться технология сжигания отходов на колосниковой решетке. Эти заводы позволят ежегодно предотвращать захоронение на полигонах 2,8 млн тонн отходов. Перед сжиганием ТКО пройдут тщательную сортировку, в ходе которой все компоненты, пригодные для компостирования или переработки в качестве вторичных ресурсов, отправят на специализированные перерабатывающие заводы. Первый такой завод «Энергия из отходов» планируется открыть уже в этом году в Воскресенском городском округе.

Для казанского предприятия поставкой ключевого оборудования займется китайская корпорация Chongqing Sanfeng Covanta Environmental Industry Co., LTD. Китайская компания имеет многолетний опыт — более 250 успешно реализованных объектов по всему миру утилизируют отходы на ее оборудовании. Флагманским проектом компании стал завод в китайском городе Чунцине, где проживает более 32 млн человек. Это предприятие, ежегодно перерабатывающее в тепло и электричество 1,64 млн тонн отходов, — одно из крупнейших в мире.

Мощность завода в Татарстане составит 550 тысяч тонн отходов в год. С запуском предприятия Казань станет первым городом России, полностью отказавшимся от мусорных полигонов.

Российские заводы по энергоутилизации отходов, строительство которых уже близится к завершению, представляют собой современные и высокотехнологичные комплексы. Они играют ключевую роль в формировании замкнутой системы обращения с отходами. Ввод этих заводов в эксплуатацию станет важным шагом на пути к отказу от захоронения отходов на полигонах и внедрению в России принципов Zero Waste.