На Тернопільщині розробили генератор-утилізатор, який виробляє недорогу енергію
Постійні ракетні удари російських агресорів по об’єктах енергоінфраструктури, а також тимчасова окупація південних і східних регіонів України призводять до значних втрат електричної і теплової енергії.
Команда науковців із Тернопільського національного педагогічного університету ім. В. Гнатюка під керівництвом доктора технічних наук Валерія Федорейка розробила новий тип генераторів-утилізаторів, які працюють на основі згорання біовідходів, що дає можливість отримувати енергію, значно дешевшу за традиційну вуглеводну.
Могли б економити 10 мільярдів кубів газу
KP.UA поспілкувалась з директором Центру енергоефективних технологій ТНПУ ім. В. Гнатюка Валерієм Федорейком.
Доктор технічних наук Валерій Федорейко. Фото: особистий архів Валерія Федорейка
- Пропозиція нашого колективу така: в Україні не виправдано принижують роль біоенергії. Ми два роки назад, до війни, генерували десь
0,8% первинної теплової енергії. А в країнах Європи ця цифра складає 15-20 %, – Прибалтика, Північна Європа, Польща, Німеччина. Тому ми працювали над концепцією біоенергетичної незалежності України. І пропонуємо інструментарій, якого раніше не було. Це генератори-утилізатори. Чому утилізатори? Тому що ми отримуємо енергію з несертифікованого палива місцевого походження з однорічним циклом відновлення, - каже Валерій Федорейко.
Україна збирає до 100 млн тонн зернових щороку, на 1 тонну зерна припадає 1 тонна відходів. 30% від цієї загальної маси згідно з загальновизнаними агротехнічними нормами можна залучити до спалювання в генераторах-утилізаторах, що допомогло б не тільки отримувати дешеву енергію, а й значно знизити навантаження на екологію.
- Ми могли б вилучати 30 млн тонн агропромислових відходів, які можна було б направляти на генерацію енергії. 3 тонни відходів - це вже тисяча кубів природного газу. Тисяча кубів газу коштує значно більше за 3 тонни відходів. Залежно від регіону України тонна відходів, враховуючи логістику, коштує від 50 до 500 гривень. Якщо ми візьмемо співвідношення, то побачимо, що ми маємо в 10-15 разів дешевшу теплову енергію. А це в енергетичному балансі країни - 10 мільярдів кубів газу, - продовжує науковець.
Таким чином, використання відходів агропромислового комплексу могло б покривати потреби, які зараз перекриваються використанням 10 мільярдів кубів газу.
- В рамках цього проєкту були розроблені генератори на 2-3 і 6 МВт. Мегават – це тисяча кіловат. Вони працюють на принципі струменевої вихрової термохімічної деструкції біовідходів. При температурі більше 400 градусів біопаливо починає ламінарно горіти у топці. Контролер керує подачею, і йде дуже чітке регулювання від подачі біомаси в топку залежно від потреб виробничого процесу. Ми можемо регулювати температуру у межах 1-5 градусів, щоб змінювати її в теплообміннику і подавати потім у технологічний процес, - каже Валерій Федорейко.
Коштує 3 мільйони, окупається за 3 місяці
Що потрібно для того, щоб генератори-утилізатори набули широкого застосування? Потрібно стимулювати їхнє застосування – вводити пільгову систему оподаткування як для виробників, так і для тих, хто їх використовує.
- Проблема в тому, що дуже багато політиків біоенергетику блокують, вони є лобістами вуглеводної енергетики, бо дуже щільно на ній «сидять», - відмічає Валерій Федорейко. - Треба просто створювати якщо не пільгові, то хоча б рівнозначні умови. Щоб люди були зацікавлені у впровадженні. Ця ментальна ломка буде серйозна. Україна років з 30 сидить на «газовій голці». І, звичайно, легше відкрити кран і ні про що не думати. Але сталося так, як сталося – вуглеводні дорожчають. І ми знаємо їхнє походження. Ми не маємо морального права стимулювати економіку країни-агресора.
Що по грошах? Генератор-утилізатор на 3 мегавати окупиться за 3 місяці безперервної роботи. Або ж за сезон. Бо процес сушки зерна йде приблизно 3 місяці. Як пояснює наш співрозмовник, все доволі просто – купив генератор, і за сезон він окупився. Він коштує, залежно від комплектації, плюс-мінус 3 мільйони. А на другий сезон він працює вже у прибуток. Якихось особливих умов експлуатації для нього немає, він не потребує особливого віддаленого місця розміщення – викиди у нього нульові. І потужності генератора-утилізатора на 3 мегавати вистачає на опалення 30 тисяч квадратних метрів площі при висоті приміщень 2,7 метри. 10 метрів квадратних споживає 1 кіловат енергії для обігріву.
- Зараз наша команда тісно співпрацює з "Дніпровською політехнікою" та Інститутом проблем машинобудування НАН України (м. Харків). Мета – розробити інструментарій генерації теплової та електричної енергії для майбутньої віртуальної енергетики України, яка повинна стати основою надійного постачання енергії для нашої держави, - підкреслює Валерій Федорейко.
Генератор-утилізатор на 3 мегавати окупиться за 3 місяці безперервної роботи. Фото: особистий архів Валерія Федорейка
Спалювати відходи екологічніше, ніж просто викидати
Зараз виробляють генератори, які працюють для сушарок зерна.
- Ми сушимо зерно чистим повітрям через теплообмінник. А потім відправляємо його в Європу. Коли відбувається традиційна сушка, токсичні елементи все одно попадають в продукти, які сушаться. Цивілізовані країни, звичайно, звертають увагу на те, що після сушки в зерні присутні токсини, - пояснює наш співрозмовник.
Генерація енергії відбувається за принципом зворотнього фотосинтезу – при згоранні в навколишнє середовище виділяється СО2, яке збирає рослина протягом свого росту під час процесу фотосинтезу. Ви скажете, що це ж недобре - зайвий раз маємо викид СО2. Але не все так просто.
- В чому тут плюс? Плюс в тому, якщо ці відходи вивозять на звалище, десь вони собі гниють. І постійно при цьому дають на атмосферу навантаження – а це і метан, і інші шкідливі викиди. А згорання цих відходів, навпаки, сприяє меншому навантаженню на екологію, це "зелена" енергія, - каже Федорейко.
Що ще добре? Всі комплектуючі, з яких складається генератор-утилізатор, виключно українські. Що робить їхнє виробництво процесом, який ні від кого не залежить і ще й стимулює вітчизняну промисловість. Крім того, розповсюдження генераторів-утилізаторів допоможе ще й у формуванні робочих місць в сфері біоенергетики, оскільки з’явиться потреба в людях, що обслуговуватимуть ці генератори, а також в тих, хто займатиметься логістикою відходів до місця їхньої утилізації.
- Наше завдання на даному етапі – думати про серійне виробництво. Ми можемо випускати 3 - 4 генератори на рік. Це складний виріб, він повністю автоматизований, всі процеси контролюються. Його ми пропонуємо нашим європейським партнерам – зараз ми працюємо з поляками, німцями, прибалтами. Щоб наші партнери по Євросоюзу побачили, що українці уміють не тільки воювати, але і мають розробки у галузі альтернативної енергетики. Майбутнє за біоенергією і енергією побутових відходів - це і утилізація інших відходів промисловості. Тому що біоенергетика не залежить від погодних факторів. Навіть гідроенергія має свої межі в 6-7 %. А біогенератори можуть бути буферними системами генерації енергії, особливо в системах розподільної енергетики, в системах генерації електроенергії. Маючи дешеву енергію, можна отримати і дешеву електроенергію, - пояснює наш співрозмовник. - Ми працюємо над тим, щоб отримати електроенергію, яка в рази дешевша від традиційної.
