Исследования мировых тенденций развития и использования биотоплива

Пудла А.И., руководитель проф. Бобылев В.П.

Национальная металлургическая академия Украины

В последние десятилетия во всем мире все больше говорят о необходимости замены традиционных видов топлива (нефти, угля, газа) на другие виды - биотоплива. Различают жидкое биотопливо, твёрдое биотопливо (дрова, солома) и газообразное (биогаз, водород). К жидким биотопливам относят биоэтанол, биометанол, биобутанол, диметиловый эфир, биодизель.

Биоэтанол (С₂Н₅ОН) представляет собой этиловый спирт, производимый из биомассы и/или биологически разлагаемых компонентов отходов и используемый в качестве биотоплива. Мировое производство биоэтанола в 2005 составило 36,3 млрд. литров, из которых 45 % пришлось на Бразилию и 44,7 % - на США.

Главная задача технологий биотоплива второго поколения – увеличить количество выпускаемого экологически устойчивого биотоплива, используя биомассу, состоящую из остаточных непищевых частей растений, таких как стебли, листья, шелуха, оставляемых после извлечения пищевой части. По оценкам Германского Энергетического Агентства (DeutscheEnergie-AgenturGmbH) (при ныне существующих технологиях) производство топлив пиролизом биомассы может покрыть 20 % потребностей Германии в автомобильном топливе. К 2030 году, с развитием технологий, пиролиз биомассы может обеспечить 35 % германского потребления автомобильного топлива. Себестоимость производства составит менее €0,80 за литр топлива. Евросоюз поставил задачу к 2020 году перевести на такое горючее до 10% своего автотранспорта.

Несмотря на то, что использование биотоплива имеет большое количество преимуществ, существуют и неоспоримые недостатки этого вида топлива. Теплотворная способность, как один из показателей качества топлива, у биогазов ниже, чем у традиционных видов топлива.

Вид биотоплива	Биогаз	Био- метанол	Био- этанол	ДМЭ	Биодизель	Диз. топливо	Бензин
Теплотворная способность, МДж/кг	25	27,7	29,7	24,8	37	42,5	47,30

При использовании биотоплива в производственных масштабах существует угроза перепрофилирования пахотных земель и использование их для выращивания сырья для производства биотоплив, а также уничтожение лесных насаждений, с целью увеличения посевных площадей биокультур.

Использование биотоплив в промышленности находится на раннем этапе исследования и требует повышенного внимания со стороны ученых всех стран.

Аналіз впливу відвалів золи теплоелектростанції на стан довкілля

Стафийчук И.М., керівник доц. Стовба Я.В.

Національна металургійна академія України

В процесі виробництва теплової енергії на ТЕС утворюються золошлакові відходи, шлам, пилоподібні відходи, солевмісні і нафтовмісні стоки. На ТЕС щорік спалюється до 4-5 млн. т вугілля і складується близько 600 тис. т. ЗШВ. Відвали золи знаходяться в межі міста і є постійним джерелом забруднення довкілля. Використання золи і шлаків місцевою промисловістю незначне. Золошлакові відходи при їх складуванні створюють небезпеку забруднення довкілля радіоактивними речовинами, що містяться в них, і важкими металами (рис. 1).

Рисунок 1 - Схема впливу складування золошлакових відходів на довкілля

У зонах впливу вівалу золи формуються надзвичайні екологічні ситуації із-за утворення пилу, а також вимивання компонентів золи, попадання їх в грунт і підземні води, що, у свою чергу, надає негативну дію на здоров'я населення прилеглих територій. Крім того вівали золи, є причиною відчуження земель, які практично безповоротно вилучаються з корисного використання. Аналіз надзвичайних ситуацій на вівалі золи показав, що на його території можуть виникати різні аварійні ситуації, обумовлені рядом причин як техногенного, так і природного характеру: сезонне «пилення» необводнених зон золошлаковідвалу; формування в ході експлуатації золошлаковідвала техногенного горизонту грунтових вод; забруднення грунтового і рослинного покривів і поверхневих вод, що контактують із ЗШВ; значне відчуження території; виникнення потенційної загрози довкіллю унаслідок часткового або повного руйнування захисної греблі відвалу золи з подальшим поширенням по місцевості, прилеглій до ЗШВ.