Нет дыма без огня

Предложения сформулированы на прошедшей в СФУ экспертной сессии «Эколого-экономические аспекты использования альтернативных видов топлива для применения в автономных источниках теплоснабжения в городах Красноярского края». Если проще и короче – чем топить дома в частном секторе городов, чтобы эти города не задыхались от смога? Лучше всего, конечно, не топить вообще, т.е. не сжигать грязное топливо, а пользоваться газом, как большая часть страны.



Стоит оговориться: на этом заседании «Сибирского клуба» обсуждали в основном отопление в индивидуальных домах. Большие котельные и ТЭЦ, автомобили и промышленные предприятия – это, безусловно, тоже источники экологических проблем в городах, но по ним и разговор нужен отдельный. Бесспорно – от 848 промышленных предприятий в абсолютных числах выбросов в воздух больше (145.948,1 тонн в год), чем от 12.699 печей и малых котлов (16.284,6 тонн в год). Но каждый сам может почувствовать разницу между 300-метровой трубой за городом и 4-5-метровой печной трубой под окном своей многоэтажки. Да и 1,28 тонны загрязняющих веществ в среднем только от одной печки в год не так уж и безобидны.

Бородинский уголь – не для индивидуальных котлов и печей

О том, от какого огня и в каких источниках тепла дыма больше, а от каких – меньше, рассказал директор Института экологии и географии Сибирского федерального университета Руслан Шарафутдинов.

Один из опасных парадоксов, по его словам, заключается в том, что человек практически не замечает во вдыхаемом воздухе многие самые опасные вредные вещества, например, бензапирен, который не имеет ни вида, ни запаха, но зато резко негативно реагирует на менее опасные полиароматические углеводороды гваякол и крезол. Эти летучие фенолы – продукты пиролиза, неполного неэффективного сгорания органического топлива. Они являются главными причинами запахов, жжения в органах дыхания и раздражения глаз, на которые жалуются горожане в дни неблагоприятных метеоусловий (НМУ). И всё это идёт от низких источников сжигания - печек, говорит учёный. И летучие фенолы, и опасный бензапирен, и угарный газ, и многие другие вредные компоненты вдыхаемого горожанами «букета» – это продукты неполного сгорания органического топлива при дефиците кислорода и невысокой температуре горения.



«Если мы достигаем идеального режима горения топлива – это победа! – подчеркнул Руслан Шарафутдинов. – Избыток кислорода, необходимая температура, длительный период прохождения по установке, сжигающей топливо, газов, продуктов пиролиза, которые успевают сгореть – соответственно, чем больше сгорит, тем больше мы получаем тепла и меньше выбросов. Это очень простая рецептура для победы. Но только заставить топливо, особенно разных видов, сгорать полностью очень сложно».



Докладчик подчеркнул, что сжигание в традиционных печах даже тех видов топлива, которые принято называть «экологичными» (пеллеты, угольные брикеты и т.п.), не даст желаемого экологического эффекта, поскольку невысокая температура горения, дефицит поступления воздуха к огню и низкие печные трубы никуда не денутся. Современные автоматизированные твердотопливные котлы, которые сейчас активно ставят в рамках проекта «Чистый воздух», - это действительно шаг вперёд, но они эффективны только при использовании проектных видов топлива. То же касается пеллетных котлов, да ещё и вопрос – какого качества пеллеты продают наши изготовители?.. Ведь обязательной сертификации их нет.

Вообще вопрос «что жечь?» не менее актуален, чем «в чём жечь?».



«Угли Ирша-Бородинского разреза (прим. «1-LiNE» – самый большой угольный разрез в России, принадлежит СУЭК, поставляет топливо на все ТЭЦ Красноярска и большинство других крупных теплоисточников в крае) даже на современных котлах сжечь качественно невозможно! Они выделяют бензапирена значительно больше, чем другие угли, например, балахтинские. Поэтому разумно запретить их розничную продажу населению. Бородинский бурый уголь можно сжигать в специализированных установках, но большинство бытовых котлов на него не рассчитано. У этого угля очень низкая теплотворная способность, а количество выбросов огромное», - подчеркнул директор Института экологии и географии СФУ.



Стоит отметить, что ещё в 2022 году государственный «Центр реализации мероприятий по природопользованию и охране окружающей среды Красноярского края» по результатам испытаний предлагал ограничить розничную торговлю углём Ирша-Бородинского разреза.

В целом Руслан Шарафутдинов отметил необходимость более жёсткого контроля за качеством поступающего на розничный рынок топлива, введения по возможности его добровольной или даже обязательной сертификации. Что же касается теплоисточников, по мнению директора Института экологии СФУ в рамках госпрограммы «Чистый воздух» необходимо ставить только сертифицированные многотопливные котлы, так как ориентация исключительно на какой-то один вид топлива заведомо несбыточна.

Биомасса – не ругательство, а топливо

Интересные данные о результатах совместного сжигания угля и биомассы представил заведующий лабораторией кафедры теплотехники и гидрогазодинамики СФУ Андрей Жуйков:

«Нами исследованы теплотехнические свойства и свойства горючести более чем 40 видов твёрдых топлив и 200 топливных смесей регионов Енисейской Сибири. У нас имеется самая большая коллекция твёрдых топлив всей Восточной Сибири. Актуальность темы наших исследований основана на четырёх основных факторах. Первый – это резко континентальный климат с продолжительными холодными зимами, поэтому существует повышенная необходимость выработки тепловой энергии. Второй – сжигание, это самый грязный процесс из всех термохимических процессов переработки твёрдого топлива, но он остаётся самым дешевым и доступным из всех процессов, поэтому в ближайшее десятилетие новых технологий у нас не предвидится. Третий фактор – Восточная Сибирь располагает огромными запасами твёрдого ископаемого топлива, поэтому в ближайшие десятилетия уголь останется основным энергетическим топливом со всеми вытекающими из этого экологическими последствиями. И четвертый фактор – это образование огромного количества отходов промышленной биомассы, новые технологии утилизации. Наши исследования проводятся в рамках энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года, который предусматривает переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, а также создание низкоуглеродных и ресурсосберегающих технологий».



В сравнении с углём биомасса (её основные группы – отходы лесной и деревообрабатывающей, биохимической промышленности, сухие остатки сточных вод на очистных сооружениях) имеет свои преимущества и недостатки. В целом заместить уголь она не сможет, но в совместном сжигании сокращает потребление угля и снижает удельное количество выбрасываемых вредных веществ на единицу полученного тепла.



Опыт успешного использования установок совместного сжигания есть и за рубежом и совсем рядом – на Братской и Иркутской ТЭЦ, где уголь сгорает вместе с древесными отходами.



Участники экспертной сессии прослушали выступление Андрея Жуйкова с интересом, но без особого воодушевления – дескать кто будет возиться с этой биомассой, покупать её где-то, когда уголь гораздо привычнее? А крупным холдингам, которые сами и добывают уголь, и сжигают его в ТЭЦ, эта биомасса вообще ни к чему!..

А мне почему-то в этот момент вспомнились горы гниющей щепы и опилок, которые можно встретить везде по краю, и едва ли не каждый год уже много лет горящий полигон отходов бывшего Канского биохимзавода, который стал кошмаром местных жителей… За сжигание в котлах такой биомассы не то что деньги брать нельзя – наоборот доплачивать нужно!

Проклятие 86 часов

Участники дискуссии здорово приуныли, когда директор Института экологии Руслан Шарафутдинов огорошил их следующим выводом – никакие новые котлы, никакое сертифицированное топливо не избавят красноярцев от превышения допустимой концентрации вредных веществ в воздухе, если неблагоприятные метеоусловия в городе продлятся более 86 часов. Утешает лишь то, что столь длительные периоды НМУ не очень часты. Однако всё это – не повод «посыпать голову пеплом», а повод всё-таки этот пепел и иные вредные выбросы минимизировать.

Экономическую оценку вариантов использования альтернативных видов топлива в автономных источниках теплоснабжения представил участникам «Сибирского клуба» заведующий лабораторией экономики климатических изменений и экологического развития СФУ Антон Пыжев.



Перебрав экономические (об экологических и технических говорили предыдущие докладчики) достоинства и недостатки разных топлив и теплоисточников, Антон Игоревич закономерно пришёл к выводу, что какой-то единой панацеи нет. В разных условиях необходимо использовать разные подходы и технические решения.

Но вот общим и открытым для всеобщего обсуждения и экспертами, и обычными жителями должен стать некий стратегический план перевода автономных источников тепла на альтернативные источники с учётом приоритетов плотности застройки в городе.



Отметили участники дискуссии и замеченные просчёты в реализации нацпроекта «Чистый воздух». Например, бесплатные экологичные котлы получают в том числе хозяева роскошных коттеджей, которые вполне могут сами себе их поставить за свой счёт. Оснащение альтернативными источниками тепла в городе хаотичное, что не позволяет увидеть, есть ли от этого экологический эффект и какой он. И самое главное – сегодня нет никакого нормирования видов теплоисточников и их «экологического класса» во вновь построенных индивидуальных домах – ставь хоть что, топи, чем хочешь! В результате замена систем отопления может превратиться в бесконечность: поставили за бюджетный счёт 1000 экологичных котлов, а за это же время построена 1000 домов с традиционными печами или простейшими, экологически небезопасными угольными котлами.