Плазменные технологии - решение мусорного кризиса в России

За это изобретение ученый Филипп Рутберг получил премию «Глобальная энергия»

Актуально Эконаука

05.12.2019

Проблема переработки и утилизации бытовых отходов в России становятся все более злободневной. По данным Росприроднадзора, объем бытового мусора в стране составляет 70 млн. тонн. При этом перерабатывается лишь 5–7%, остальное либо сжигается, либо захоранивается на мусорных полигонах.

Сжигание отходов хотят признать переработкой мусора - соответствующие поправки к действующему законодательству готовятся к внесению в Госдуму РФ. Экологическая сторона подобных мер опасна: традиционное захоронение приводит к непригодности земельных площадей и заражению грунтовых вод, а результатом сжигания ТБО становится загрязнение атмосферы ядовитыми компонентами, что несет прямую угрозу окружающей среде и здоровью человека.

Филипп Рутберг, академик РАН, лауреат премии «Глобальная энергия» 2011 года, разработал технологии утилизации и использования отходов без вредных выбросов в атмосферу. Бороться с мусорной проблемой ученый предложил при помощи низкотемпературного плазмотрона. Обычное сжигание мусора в печах при температурах 800-1000 градусов приводит к выбросам фуранов, цианидов и диоксинов.

Мусорные станции, работающие на плазменных технологиях, могут производить синтез-газ с максимальным выходом и без вредных примесей благодаря высоким температурам. В основу технологии положен процесс необратимого химического изменения отходов под воздействием высоких температур без доступа кислорода. В плазматроне она достигает полутора тысяч градусов по Цельсию. На выходе получается синтез-газ – смесь водорода и СО. По энергосодержанию он ниже природного газа, но содержание водорода и СО оптимально для целого ряда применений: в газовой турбине для производства электроэнергии (причем из 1 килограмма отходов можно получить от 1 до 5 кВт·ч), в дизель-генераторе, в бойлере для получения перегретого пара при сжигании.

Главное действующее лицо в этой технологии - ионизованный газ, плазма, температура которой может варьироваться от 2 тыс. до 6 тыс. градусов в зависимости от решаемой задачи. Принципиально важно, что в таком реакторе нет горения, мусор не сжигается, а подвергается газификации. А раз нет ни горения, ни кислорода, раз мусор не сжигается, то при такой температуре вообще нет условий для образования диоксинов, фуранов, оксидов азота, диоксида серы, углекислого газа и прочей вредности.