Мусор как биотопливо
В общей проблеме утилизации отходов больше всего вопросов вызывает практически не разлагающийся естественным путем пластик. Каждый, кто когда-либо видел обыкновенную городскую свалку, обещает себе постараться не становиться причиной ее разрастания, предполагая отказаться от полиэтиленовых пакетов и пластиковых стаканчиков. Однако вся жизнь вокруг нас насыщена пластиком, поэтому единственный способ – искать более эффективные способы переработки мусора. И уже существуют решения, приводящие не только к устранению этой проблемы, но и производству энергии в процессе переработки пластиковых отходов.
Все массовые программы по утилизации и повторному использованию оказываются недостаточно эффективными. По оценкам специалистов, в США утилизируется менее 4% пластика – это около 2 млн. тонн в год. При этом 46 млн. просто выбрасывается, накапливаясь в окружающей среде. Основной способ утилизации пластика – измельчение и дальнейшее использование для создания новых пластиковых изделий. Однако такой способ подходит только для пластика без примесей: стаканчики с остатками кофе и пищевые контейнеры просто копятся на свалках.
Ученые компании Evion из американского штата Мэриленд задумались над тем, что эти 46 млн. тонн пластика являются смесью нефти и газа – наиболее распространенных на данный момент источников электроэнергии. Eсли найти способ добыть из пластика изначальные составляющие, можно разом решить две проблемы: и утилизировать отходы, и разработать альтернативный источник энергии.
И решение было найдено. Разработчиками был спроектирован завод Envion Oil Generator (EOG), реактор которого в условиях вакуума проводит некаталитический низкотемпературный крекинг пластмасс, разлагая полимеры до более короткоцепочечных углеводородов. На выходе получается смесь углеводородов, по своим качествам весьма напоминающая нефть. При этом отходы производства – кислород, незначительное количество углекислоты и небольшое количество угольного шлака.
Существующая версия EOG почти мобильна: завод собирается на подвижной платформе размерами 14,3х4 м и способен перерабатывать в год до 10 тыс. тонн пластика (в процентном соотношении это составляет порядка 62% исходной массы пластик), производя на каждую тонну 3-5 баррелей нефти (что составляет более миллиона галлонов за год). Каждый такой завод может увеличиваться в масштабах простым добавлением новых реакторов, не требуя расширения всей системы. Естественно, на работу самого завода тратится часть вырабатываемого тут же топлива.
Исходные материалы практически не имеют значения – EOG одновременно способен перерабатывать смесь из полимеров разной структуры и степени плотности, практически все, которые широко используются в современной промышленности. Не играют особой роли органические примеси – они так же сгорают, выделяя при этом столь ничтожное количество углекислоты, что им можно пренебречь. КПД при переработке некоторых видов пластиков может достичь 80%.
Отдельно стоит отметить дешевизну данного способа переработки. Основные средства тратятся непосредственно на постройку завода и на производство первых порций топлива – дальше завод переходит на самообеспечение, и деньги тратятся лишь на заработную плату обслуживающим завод специалистам и сборщикам мусора. Таким образом, переработка одной тонны мусора оценивается в 30 долларов США, что невероятно мало по сравнению с другими способами переработки и прибыли от полученного в результате топлива. В сочетании с мобильностью завода этот способ переработки в скором времени станет одним из самых популярных.