Листовая биомасса взамен угля и газа

Как только миновала середина лета, сразу большинство людей в нашем обществе, разделенных на поставщиков и потребителей,  вспоминают о зиме, а если точнее, то к ее подготовке. У первых,  главная забота топливо, оборудование и сети, — у вторых, будет ли подача тепла в дома, и сколько это будет стоить. Поскольку первично все-таки поставщик, мы об этом и поговорим в этой статье.

В Украине, вот уже пятый год развернута государственная программа по замене газовых котлов на твердотопливные. Целая отрасль создана по производству пеллет для работы твердотопливных котлов. Чем больше котлов, тем больше пеллет. Но, что интересно, технологии изменились, а стоимость единицы тепла практически нет. По теплотворной способности (количество тепла, полученное при сжигании) 1 куб м газа примерно заменяет 2 кг пеллет. Кубометр газа – 7 грн, 2 кг пеллет – 4-8 грн. Но если газ один раз подключил и забыл, то твердое топливо нужно привозить, складировать и др. Проще говоря, экономический эффект (с позиции потребителя) пока не проглядывается.

А что если…

И тут я вспомнил своего  коллегу киевлянина Дмитрия, у которого, что ни шаг, то идея, они у него сыплются как из рога изобилия. Так вот, в недавно присланном от него материале речь идет о листовой биомассе взамен угля и газа. Для меня это было интересно, и я решил поделиться с вами, дорогой читатель.

Уже стала обыденной информация, что рост цен на все энергоносители влечет за собой повышение цен на предметы первой необходимости и коммунальные услуги, в особенности,  на горячую воду и отопление. Поговорим о подготовке к зиме.

Начинаются дожди, падают листья. Листья шуршат у нас под ногами, дворники метут эти листья и складируют их большими кучами или огромными пакетами, затем грузят их в машины и вывозят большей частью на свалку, где они бесславно сгнивают. И это происходит ежегодно.

А ведь эти листья можно сформировать в брикеты и использовать вместо угля, для отопления или для нагрева воды. Листья конечно не уголь, но удельная теплота сгорания листьев примерно в два раза ниже, чем у угля. Следовательно, листовой биомассы необходимо больше чем угля в два раза. Листья не уголь, добывать в шахтах не нужно. Просто собрать их, как собирают дворники (большая часть работы уже сделана), и вместо свалки, отвести на ТЭЦ или ближайшую котельную, переоборудовав котлы для сжигания этого сырья.

Кроме переоборудования котлов, еще есть вопрос организации сбора достаточного количества сырья и его сушки, брикетирования. Брикетирование не проблема, а вот сушка требует энергии. Для решения этой задачи, по моему мнению, можно и нужно использовать данную нам природой солнечную энергию.

Предлагается следующий вариант (см. фото). Сушилка в двух вариантах исполнения: с естественной циркуляцией тепла (конвекция) и принудительной вентиляцией. Воздух, поступая по трубу попадает в камеру нагревания, в которой зеркала концентрирует солнечную энергию на трубе где проходит воздух. Нагреваясь в этой трубе воздух (конвекцией или принудительно), попадает в сушильную камеру с влажными топливными брикетами.  По мере охлаждения воздух опускается все ниже,  пока опять не попадает в камеру нагревателя, и таким образом цикл повторяется. По мере высыхания брикеты отправляются на сжигание, а их место занимают новые.

В общем система выглядит так, вместо того,  чтобы вести листья на свалку, мы везем их на соответствующим образом оборудованную котельную или ТЭЦ, там измельчаем, брикетируем сушим и сжигаем, превращая в тепло.

Какие выгоды мы получим?

1. Создаем альтернативу углю и природному газу.

2. Если завязываем все на местные котельные, то вообще отопление и подача горячей воды, становится практически автономным, работающей на местном сырье. Плюс очень короткая логистика.

3. Снижение стоимости отопления,  сырье почти даром.

4. Экология: зольность листьев самая минимальная из возможных, порядка 5%. Баланс выделение СО2 в атмосферу составит ноль, выделяется при сгорании ровно столько, сколько свяжут деревья в следующем году.

Давайте более подробно рассмотрим экономическое предпосылки для внедрения подобной системы и вообще определимся достаточно ли у нас сырья и можем ли мы его собрать в достаточных объемах, на примере города Киева,  в котором я живу. Киев,  один из самых зеленых городов в Европе. А насколько он зелен, сообщается в следующей информации.

За коммунальными предприятиями, которые входят в состав коммунального объединения «Киевзеленстрой», закреплено около 7,9 тыс. га. зеленых насаждений на территории застроенной части города и 33,8 тыс. га городских лесов.

На балансе предприятий КО «Киевзеленстрой» находится 111 парков общей площадью 2,8 тыс. га, 470 скверов площадью более 440 га, 78 бульваров площадью более 295,8 га. Источник: 

Вот на этой информации и будем основываться. Если исходить из схемы высадки деревьев в парках (это схема 6х6м), то на 1 га насаждений приходится 278 деревьев. Умножим на 7900 га парки и 33 000 га леса, получим 2 196 200 деревьев в парках и 9 174 000 в городских лесах. Осталось перемножить полученное количество деревьев на объем листовой массы (количество и вес). Вот некоторые данные по количеству листьев на деревьях: на дубе — 250 000 листьев, буке — 120 000 листьев, березе -170 000 листьев (разумеется,  мы говорим о взрослых деревьях). Что бы было наверняка, примем, что на каждом дереве 100 000 листьев. Вес одного листа, понятно колеблется от вида дерева и его размера.

Вот что, удалось установить, опытным путем, взвешивая на электронных весах в домашних условиях.

Сухой лист дуба (дуб красный) — вес 1,28 грамма. Сухой лист клена, среднего размера (клен остролистный) — вес 1,33 грамма.

Для большей достоверности примем, что один сухой лист весит 1грамм. Тогда путем простых вычислений получаем: в парках Киева — 219 620 тонн сухих листьев; в лесах — 917 400 т.

Выясним, сколько же необходимо городу  топлива для отопительных нужд? По заявлению мэра Киева Виталия Кличко, 25 000 тонн угля хватит на месяц для нормальной работы ТЭЦ, следовательно, на отопительный сезон (с 15 октября по 15 апреля) необходимо 125250  т. Но, уголь имеет почти вдвое большую удельную теплоту сгорания, чем листовая биомасса, то есть,  для удовлетворения потребностей «Киевтеплоэнерго» необходимо 250500  т сухих листьев. Мы только в парках можем собрать  219 600 т, что почти перекрывает потребности теплоснабжающей компании в  топливе для ТЭЦ.

Вывод.  При желании,  должном умении и небольших инвестициях, в Киеве можно полностью заменить привозной уголь и природный газ, сжигаемые на ТЭЦ и котельных, на местные возобновляемые ресурсы — листовую биомассу.

Возникает вопрос: так в чем трудности,  почему до сих пор этого нет? Почему данный проект не запущен?  Думаю, что конечно есть масса трудностей с преодолением лобби энергетических монополистов, коррупционной составляющей и т.д . Но, главное все же, отсутствие инфраструктуры и отсутствие системы сбора листовой биомассы.

Что я предлагаю? 
По переводу ТЭЦ или котельных на новый вид топлива, нужно советоваться со специалистами (сегодня в Украине есть несколько компаний, которые изготавливают котлы для сжигания соломы, мощностью до 1 МВт, они же могут сжигать листовые брикеты, авт), а вот систему сбора можно организовать легко.

Все просто.  В нашем городе  масса (к сожалению) скажем так,  очень бедных людей,  которые живут за счет сбора стеклотары, макулатуры, металлолома и т.д.  Это тысячи людей. Так вот пусть один килограмм опавшей листвы стоит в пунктах приема (их можно организовывать непосредственно на территории котельных,  логистика ноль)  0,2-0,25 гривны (0,5 пивная бутылка принимается от 0,25-0,4 гривны и весит она 0,4 кг, разница вес-оплата не сильно большая, только бутылки еще нужно найти, а листьев завались).

Получается, что тонна листовой биомассы стоит 200-250 гривен, сушка заберет 50% веса плюс расходы на измельчение и прессование, тогда стоимость тонны сухой прессованной листовой биомассы составит 600-700 гривен. Для замены тонны угля необходимо 2 тонны листовой биомассы. Тогда стоимость листьев составит 1200 -1400 грн. за тонну.

В настоящее время государственные шахты продают уголь по 2000-2200 гривен за тонну (это без Роттердам плюс). Таким образом,  минимальная экономия 600 гривен на тонне. За отопительный сезон экономия составит 75 150 000 гривен. Причем заметьте, что деньги не уйдут на сторону, а останутся в стране на местах. Причем 100 200 000 гривен уйдет этим самым бедным людям, за сбор и сдачу биомассы, а еще 25 000 000 гривен, на создание рабочих мест (тем, кто будет принимать, сушить и прессовать листовую биомассу, это между прочим не так мало порядка 250 новых рабочих мест).

Есть еще один плюс. Переходя на сжигание листовой биомассы, ТЭЦ не нужны золоотвалы. Золу из листовой биомассы, в отличии от золы угля не нужно утилизировать, это удобрение, которое можно продать. Зольность листьев 5%, следовательно, за сезон мы получим 12 525 тонн золы. Фасуем в мешки и на продажу. 

На рынке такого класса удобрения предлагают по 6 грн./кг. (не факт, что по такой цене у нас возьмут). Но если ее продавать хотя бы по 2 грн./кг (оптом), получим 25 000 000 гривен обратно в местный бюджет, по факту вернем себе одну пятую затрат на топливо. Это мы говорим только про Киев, а если использовать листовую биомассу взамен угля и газа во всех крупных городах, экономический эффект должен быть колоссальным.

Спасибо за прочтение. smileyЕсли вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения