Угольная энергетика в нашей стране может быть без дыма, технических озер и золошлакоотвалов.
В газете «Наш край» от 16 июня текущего года была опубликована статья помощника Красноярского природоохранного прокурора Екатерины Бондаренко «Пылят отвалы на разрезе». В этом выступлении приведены материалы обследования небольших угледобывающих предприятий, где нарушаются нормативы по запылению мест, прилегающих к разработкам.
Сегодня многие муниципальные районы добывают уголь на своей территории. Это имеет как социальную значимость (занятость населения), так и экономические выгоды (удешевление угля и поступление налогов в бюджет), поэтому вряд ли местные власти кровно заинтересованы в поддержке природоохранных органов в их работе по приведению выбросов загрязняющих веществ к действующим предельно допустимым нормам.
Разумеется, более эффективно экономические и экологические проблемы можно решать на крупных угольных разрезах, но все они перешли в частную собственность. Произошло значительное удорожание угля, а с ростом стоимости перевозок он стал недоступен для отдаленных районов. В принципе, все должно быть наоборот.
В свое время мне приходилось довольно долго заниматься вопросами добычи, переработки и утилизации энергетических отходов. Думаю, это позволяет делать конструктивные предложения об экономических, технологических и экологических путях использования углей в топливно-энергетическом комплексе нашей страны.
Вектор энергетики
В советский период вопросам охраны окружающей среды на предприятиях добычи и сжигания угля уделялось немало внимания. Были разработаны технологии проведения вскрышных работ с укреплением поверхностного слоя терриконов. Начался процесс проектирования новых ТЭЦ и реконструкции действующих станций, работающих по безотвальным технологиям.
Тогда особенно преуспела в этом плане Красноярская ТЭЦ-1. Сухая зола без предварительной обработки сотнями тысяч тонн использовалась на предприятиях стройиндустрии в качестве добавки в бетонные смеси, а молотая зола шла как самостоятельный компонент.
В девяностые годы прошлого столетия появился проект реконструкции Красноярской ТЭЦ-1, который предусматривал отказ от Шумковского золошлакоотвала, пожалуй, самого вредного и опасного во всей России. Институт «Томтеплоэнергопроект» принял эту технологию за основу для всех проектируемых станций.
Но уже в новое время в отрасль пришли иные люди, которые экологические проблемы отодвинули на задворки. Технолого-экологические проблемы углеэнергетики ограничиваются констатацией на конференциях и «круглых столах». При этом умалчивается, что технологии безотвального сжигания угля и возможность полной промышленной утилизации сухой золы и шлака давно разработаны и утверждены.
Сегодня вопросы получения электроэнергии и технологического тепла вновь вышли на новый виток дискуссий. Разрушение цунами атомной электростанции в Японии вызвало резко негативное отношение к атомным электростанциям. В связи с этим хотелось бы сделать некоторые заключения.
Во-первых, природные катаклизмы были и будут, поэтому места для строительства крупных АЭС нужно выбирать исходя из научно обоснованных данных о сейсмической активности территории, то есть в центре материнских платформ земной коры, вдали от их стыков и крупных разломов. Япония относится к одной из самых сейсмически активных территорий, и строительство АЭС здесь нежелательно. Безопаснее практиковать установку атомных реакторов малой мощности в местах, удаленных от густонаселенных районов и труднодоступных для строительства электрических сетей. Лучше устанавливать атомные реакторы, работающие в автоматическом режиме, в подземных шахтах.
Во-вторых, право на существование атомной энергетики обосновано и тем, что она является плацдармом для отработки безопасности будущих термоядерных, термоплазменных и прочих типов реакторов, работающих на основе сверхмощных физических процессов.
В-третьих, интенсивная индустриализация двадцатого века показала, что практически все технологические процессы имеют элементы риска, связанные с человеческим фактором. Общая тенденция в развитии прогресса характеризуется увеличением снижения классности специалистов и их ответственности. С этим придется мириться, если общество хочет получать все большие доходы при меньших затратах.
Уголь становится предпочтительнее
А теперь об основной идее данной статьи — предпочтительном переходе на получение электроэнергии, тепла и жидкого топлива из энергетических углей Сибири, объемы которых просто неисчерпаемы. Предлагается вновь избранному Президенту России объявить конкурс на разработку долгосрочной программы развития энергетической, тепловой и топливной отраслей промышленности.
Это откроет возможность принять участие в работе ученым с традиционным и нетрадиционным мышлением, профессионалам-практикам. При этом программа должна иметь генеральную идею для окончательного решения. А именно насколько и когда использование энергетических углей Сибири станет социально, экономически и экологически эффективным?
Приоритет угольным технологиям обосновывается следующими аргументами.
Будем исходить из предпосылки, что запасов нефти и газа хватит еще на несколько поколений землян, хотя эта версия и не может быть достаточно достоверной. Но уже сегодня нефть и газ стали не только продуктом комфортного жизнеобеспечения населения планеты, но и предпосылкой проявления природных катаклизмов и изменения политической карты мира.
Выкачка нефти и газа все с больших глубин приводит к необратимым изменениям распределения деформационного напряжения верхней мантии планеты. Способом компенсации этих процессов может быть закачка воды в образовавшиеся пустоты. Это делается крайне редко, с одной стороны, по соображениям увеличения себестоимости добычи нефти и газа, а с другой — из-за сохранения надежд на появление новых, экономически эффективных технологий добычи на отработанных ресурсных пластах.
Значение российских нефтегазовых и топливных продуктов многократно возрастет, если оправдаются прогнозы тех климатологов, которые предсказывают скорое похолодание на планете.
От Енисея до Берингова пролива
Ископаемого угля на планете Земля столь много, что он способен обеспечить энергией и теплом человечество на многие сотни лет. При этом наиболее ценными для этого являются энергетические угли Восточной Сибири. Их залежи протянулись от берегов Енисея до Берингова пролива. Первыми это оценили китайцы, которые активно инвестируют добычу угля для своих нужд на территории от Амура до Чукотки.
Энергетические угли добываются открытым способом, что не приводит к изменению напряженности поверхностных горных массивов, не увеличивает сейсмическую активность территории в районе образования угольных карьеров. Путем рекультивации восстанавливается первозданный ландшафт.
Противники углеэнергетики выдвигают три основных негативных последствия от сжигания угля: загрязнение атмосферы твердыми и газообразными выбросами, отчуждение земель под технические водоемы (озера) и отвалы, а также влияние на потепление атмосферы.
Но эти проблемы можно отнести скорее к прошлому столетию, когда создавалась мировая индустрия (она опиралась только на энергию от сжигания углей и частично гидроэнергетику). Тогда и допуски негативного воздействия на окружающую среду в угольной теплоэнергетике устанавливались предельно завышенными, а уровень оборудования по очистке котельных от выбросов был низким.
Сейчас пути создания экологически чистой углеэнергетики найдены и практически апробированы. Термообработка угля производится в замкнутом пространстве котла-утилизатора, горячий очищенный газ дожигается в другом агрегате, откуда тепло поступает в турбины. Сухая зола и керамический шлак идут на утилизационное производство, не требующее золошлаконакопителей. При этом снимаются проблемы выбросов в атмосферу, загрязнение почв и водоемов, не требуется отчуждение земель под озера технической воды и отходы углесжигания.
Проблема влияния угольных теплоэлектростанций на глобальное потепление атмосферы планеты если и имеет место, то второстепенное и минимальное значение по сравнению с выделением углекислого газа и космического воздействия на атмосферу Земли.
Энергетические угли залегают на малых глубинах и добываются открытым способом. Это позволяет получать низкую себестоимость угля и путем рекультивации угольных карьеров восстанавливать первозданные ландшафты.
Открытый способ добычи угля не требует специальной сложной техники, он может быть автоматизирован, не сопровождается выбросами угля, вмещающей породы и газа, является безопасной технологией.
В технологиях сжигания угля отсутствуют выбросы твердых силикатных частиц с дымовыми газами, не требуются при станциях крупные водоемы (озера), отсутствуют золошлакоотвалы. Это позволяет строить теплоэлектростанции вблизи от угольного разреза, или, как принято говорить, «на борту карьера», и иметь экономию на транспортных расходах.
Борис ПЕСТРЯКОВ, кандидат химических наук
(Специально для «НК»)
КСТАТИ
Высокая эффективность таких станций заключается в их близости к добыче. Неподалеку с роторным экскаватором располагается агрегат помола, откуда пневмотранспортом уголь подается в топочный котел.
Неиспользуемое для получения электроэнергии тепло направляется на предприятие, размещенное рядом с ТЭС, где утилизируются сухая зола и шлак. Электроэнергия либо продается как коммерческий продукт, либо доставляется к ближайшим населенным пунктам и производствам, где частично идет на получение технологического и бытового тепла на бойлерных станциях.
При этом исчезают потери и эксплуатационные затраты при передаче тепла на большие расстояния. И самое существенное — исключается загрязнение атмосферы, почвы и водоемов выбросами и отходами от сжигания угля.
ДУБЫНИН Петр Романович,