Матеріал опубліковано в рамках конкурсу Tech Today Awards
300 тонн сміття — саме стільки промислових та побутових відходів сьогодні припадає на одного українця, підрахували в Держстаті. Звісно, переробити таку кількість відходів в Україні потужностей не вистачає, та й замало тих, кого хвилює ця проблема, як показує досвід.
Але останні події з пожежами на сміттєзвалищах у Львові та Києві показали, до яких наслідків призводить байдужість у таких питаннях. А вирішити їх — можна. Причому для цього не потрібна побудова аналогів закордонних заводів за шалені кошти, адже українські науковці уже давно напрацювали технології, за допомогою яких можна не допустити перетворення країни на суцільне сміттєзвалище.
Детальніше про деякі з них — у добірці «Дня».
ПЕРЕРОБКА ВІДХОДІВ ЗА ДОПОМОГОЮ «МОБІЛЬНОГО» СОНЦЯ
Над отриманням максимального ефекту від переробки відходів працюють, зокрема, і в Українській академії наук (УАН).
Астрофізик, кандидат фізико-математичних наук та академік УАН Валерій ОСТАПЕНКО запропонував рішення на основі абсолютно нової ЕФвЕФ енергетики — екофізичної водневої енергетики фотонів.
Нову керовану фізичну енергетику фотонів науковець відкрив на основі дослідження активних процесів у водневій плазмі сонячних спалахів.
«Жива природа ефективно використовує енергію фотонів сонячного випромінювання вже мільярди років. Наприклад, рослини успішно її використовують у процесі фотосинтезу. Нам вдалося лише відтворити основні принципи отримання подібних «сонячних» фотонів у лабораторії», — пояснює Валерій Остапенко.
Нова енергетика може бути застосована незалежно від наявності або відсутності Сонця. Ці земні «сонячні» фотони можна використовувати, зокрема як джерела енергії для синтезу і розкладання органіки.
Така технологія фізичного розкладання органіки на основі «сонячних» фотонів всередині реактора (не спалювання в реакції з киснем, яку використовують зазвичай), застосовується вперше, і аналогів їй поки не існує.
2005 року для реалізації принципів ЕФвЕФ енергетики було створено першу лабораторну установку розкладання отрутохімікатів і сумішей органіки. У неї можна помістити близько одного кілограма органіки, зокрема продукти харчування, пластик, поліетилен та відходи деревини. Перші випробування показали, що за три години роботи машина проводить повне (99,9%) розкладання органічних речовин.
Новостворена, на попередньому досвіді, лабораторна установка орієнтована уже на виробництво газу-палива. При цьому отриманий у результаті розкладання газ дає змогу замінити собою викопні джерела енергії, розповідає науковець.
На думку Валерія Остапенка, для організації промислового виробництва установок, здатних переробляти відходи органіки з виробництвом газу, необхідно створити лабораторію (ЕФвЕФ енергетики). І тоді вже протягом року можна розраховувати на появу першого промислового прототипу. Мережа установок із потужністю переробки майже тонни відходів органіки на день здатна забезпечити основні потреби регіону в електроенергії й теплі, а отже, і його незалежність.
У подальшому на основі цієї розробки можна створювати й інші проекти. Наприклад, установки для «сонячного» освітлення оранжерей та житлових приміщень, виробництва газу із власних відходів органіки в домашніх умовах. Також можна розраховувати на появу міні-установок регенерації води для сімейних потреб, а також для зарядки мобільних телефонів та акумуляторів.
І це тільки перший крок по впровадженню даної технології. Другим етапом розвитку ЕФвЕФ енергетики її автор бачить у створенні технологій мобільного самохідного обладнання, за допомогою якого можна буде очищати водні акваторії й території від нафтових і радіоактивних забруднень, причому з виробництвом екологічно чистих енергоносіїв.
Але основна мета освоєння ЕФвЕФ енергетики на Землі й поза нею — створення систем повного циклу життєзабезпечення зі 100% поверненням у новий цикл використання всіх органічних відходів життєдіяльності поселень, в тому числі повітря, води і продуктів харчування. Ці системи можна використовувати в ізольованих умовах. Наприклад, у довготривалих експедиціях у космос чи навіть поселеннях на інших планетах.
Таким чином, людство може створити своє «мобільне» Сонце, за допомогою якого можна організовувати екологічне життєзабезпечення і на Землі, й у її надрах, і у космічних експедиціях та поселеннях.
ВІДСОРТОВАНЕ СМІТТЯ ПЕРЕТВОРЯТЬ НА ЕКОЛОГІЧНЕ ПАЛИВО
Працівники Української академії наук розробили ще одну технологію, як чинити з твердими побутовими відходами. Замість спалювання сміття вони пропонують переробляти його на паливо. «Ми плануємо на першому етапі забезпечити сортування твердих побутових відходів — скла, паперу, пластику тощо. Далі до сміття, яке може бути спалене, ми хочемо додати ті відходи, які підвищать калорійність спалюваних речовин, — залежно від регіону, де буде розташована техніка для переробки, — тирса із деревообробних підприємств, торф, лігнін тощо. Таким чином, ми розбавляємо залишкову концентрацію шкідливих речовин у цих відходах і доводимо їх до екологічно допустимої норми. Водночас за рахунок цих добавок ми підвищуємо калорійність спалюваної маси майже удвічі», — розповідає автор ідеї, генеральний директор консорціуму «Наука та енергія» Української академії наук, академік УАН Сергій КУЗЬМЕНКО.
Після сортування, підсушування, подрібнення та перемішування з торфом чи тирсою цих побутових відходів, пояснює науковець, із них можна робити, наприклад, брикети чи пелети. При цьому за рахунок збагачення залишків твердих побутових відходів калорійність цих брикетів зростає. «Таким чином, ми отримуємо паливо у вигляді тих же брикетів, які потім можна продавати, скажімо, для шкіл чи домашніх господарств», — додає Кузьменко.
Також запропонована технологія дає змогу вирішувати проблему стихійних сміттєзвалищ. «Ми пропонуємо створити мобільні станції, які перероблятимуть тверді побутові відходи на паливо на місці стихійного звалища. На цьому ж місці його можна і продавати», — пояснює науковець.
Команда розробників, до якої, крім Олександра Кузьменка, входять вчені УАН Олег Ганзюк та Олександр Мальцев, уже отримала патент на корисну модель і наразі завершує будівництво виробничої лінії, яка виготовлятиме торф’яні пелети.
«Виробнича лінія на 70 — 80% відповідає тій, що потрібна для переробки твердих побутових відходів. Згодом ми додамо сортувальну лінію і будемо переробляти відходи. Також будемо запрошувати зацікавлені структури і показувати вироблену сировину», — розповідає Сергій Кузьменко й додає, що будівництво виробничої лінії планують завершити у вересні, тож до цьогорічного опалювального сезону вона вже буде працювати.
ОРГАНІКА З’ЇСТЬ ПЛАСТИК
П’ятнадцятирічна учениця технічного ліцею міста Маріуполя Катерина МАЛКІНА відкрила новий спосіб утилізації пластикових відходів — за допомогою… личинок жуків.
Зі своїм проектом дівчина в червні цього року зайняла друге місце у світі на олімпіаді з екології в Нідерландах і вже отримала пропозицію співпраці від голландської фірми з виробництва пластику.
Поки що Катерина встановила, що личинки, яких вона знайшла, можуть поїдати поліетилен. За її словами, за дев’ять місяців 20 личинок можуть з’їсти один поліетиленовий пакет.
За півроку підготовки до міжнародного конкурсу школярка провела ряд дослідів і вивчила цілу низку різноманітних личинок та жуків. На наступному етапі заплановано втілити проект у повномасштабне виробництво — комбінувати з уже наявними технологіями на території одного й того ж заводу з переробки відходів.
Наразі Катерина Малкіна разом зі своїм викладачем біології В’ячеславом Пономарчуком займається оформленням патенту на винахід і вже до кінця року планує його одержати. Тому назву виду личинок поки тримає в таємниці.
«До нас звернулася міністр екології України, і наразі ми домовляємося про біохімічний аналіз у Києві. Із цих результатів буде виходити стратегія подальшого розвитку проекту», — розповіла Катерина «Дню».
Автор: Марія Юзич, газета «День», фото – з архіву «Дня»
