אנרגיה מהאשפה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

אנרגיה מפסולת. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

בעיית האשפה מוכרת ממקור ראשון לכל תושב בעיר גדולה. העירייה מנסה להיפטר מפסולת מיותרת באמצעות השלכתה באזורים מיוחדים. מטמנות גדלות בגודלן וכבר פולשות לשכונות בודדות. ברוסיה, לפחות 40 מיליון טונות של פסולת עירונית מוצקה (MSW) מצטברים בשנה. במקביל, ניתן להשתמש במפעלי שריפת פסולת כמקור חשמל נוסף.

דור ראשון של MSZ

בריטניה בסוף המאה ה-XNUMX. נבנה מפעל שריפת הפסולת הראשון (MSZ). בתחילה נעשה שימוש במשרפות להפחתת נפח שאריות הפסולת המאוחסנות במזבלות ולטיהורן. מאוחר יותר, נמצא כי ניתן להשוות את החום שנוצר על ידי MSZ עם הערך הקלורי של פחם חום עתיר אפר, ו-MSW יכול לשמש כדלק לתחנות כוח תרמיות (TPP).

יחידות שריפת הפסולת הראשונות חזרו במידה רבה על יחידות הדוודים של תחנות כוח תרמיות: MSW נשרף על הסורגים של דודי חשמל, והחום שהתקבל משריפת הפסולת שימש להפקת קיטור ובהמשך להפקת חשמל.

יצוין כי הפריחה בבניית משרפות נפלה על תקופת משבר האנרגיה של שנות ה-1970. מאות משרפות נבנו במדינות מפותחות. נראה היה כי בעיית סילוק MSW נפתרה. אבל למשרפות של אז לא היו אמצעים אמינים לניקוי גזי פליטה שנפלטו לאטמוספירה.

מומחים רבים החלו לציין כי לטכנולוגיה זו יש חסרונות גדולים. דיוקסינים נוצרים במהלך השריפה, מתקני שריפת פסולת הם גם אחד המקורות העיקריים לפליטת כספית ומתכות כבדות.

לפיכך, היה צורך לסגור או לבנות מחדש מפעלי שריפה פשוטים למדי וזולים יחסית מהדור הראשון, לשפר ובהתאם להעלות את עלות המערכת לניקוי גזים הנפלטים לאטמוספירה.

דור שני של MSZ

מהמחצית השנייה של שנות ה-1990. באירופה החלה בנייתו של הדור השני לשרפה. העלות של מפעלים אלה היא כ-40% מעלות מתקני טיפול בגז מודרניים יעילים. אבל המהות של תהליכי שריפת MSW עדיין לא השתנתה.

משרפות מסורתיות שורפות פסולת לא מיובשת. הלחות הטבעית של MSW נעה בדרך כלל בין 30-40%. לכן, כמות משמעותית של חום המשתחררת במהלך שריפת הפסולת מושקעת על אידוי לחות, ובדרך כלל לא ניתן להעלות את הטמפרטורה באזור הבעירה מעל 1 מעלות צלזיוס.

סילגים הנוצרים מהמרכיב המינרלי של MSW בטמפרטורות כאלה מתקבלים במצב מוצק בצורה של מסה נקבובית, שבירה עם משטח מפותח, המסוגלת לספוח כמות גדולה של זיהומים מזיקים במהלך שריפת הפסולת וקל יחסית לשחרר אלמנטים מזיקים. כאשר מאוחסנים במזבלות ובמזבלות. תיקון ההרכב והמאפיינים של הסיגים שנוצרו הוא בלתי אפשרי.

מוסקבה מתכננת להתקין משרפות דור שני

בכל מחוזות מוסקבה, פרט למחוז המרכז, ייבנו בשנים הקרובות מפעלי עיבוד ושריפת פסולת ויוקמו מחדש. צפוי להיבנות משרפות דור שני.

זה נאמר בטיוטת הצו של ממשלת העיר, שאושרה ב-11 במרץ 2008. תמורת 80 מיליארד רובל עד 2012, יוקמו שישה מפעלי שריפת פסולת חדשים (MSZ), ישוקמו שבעה מתחמי עיבוד פסולת ומפעל לתרמית. יושק פינוי פסולת רפואית מסוכנת. חלקות הקרקע לצמחים כבר נקבעו.

כעת משאבי המזבלות האזוריים כמעט מוצו. "בעוד חמש שנים, אם לא נבנה מתקני עיבוד משלנו, מוסקבה תטבע באשפה", אומר אדם גונופולסקי, חבר המועצה הסביבתית הגבוהה ביותר בדומא. בתנאים שבהם נסגרים מטמנות ולא ניתן להקים מפעלים לעיבוד פסולת מסיבות סביבתיות, לדעתו, משרפות נותרו המוצא היחיד.

בזמן שהמוסקוביטים שובתים נגד הקמת מתקני שריפת פסולת חדשים, רשויות העיר שוקלות את האופציה לבנות מתקני שריפת פסולת לא רק במוסקבה, אלא גם באזור מוסקבה. יורי לוז'קוב דיבר על כך בפגישה עם סגני דומא העיר מוסקבה ביוני 2009.

"למה שלא נגיע להסכמה עם אזור מוסקבה על מיקומם של מפעלים כאלה והגדלת מספר המזבלות לאחסון פסולת", שאל יורי לוז'קוב. עוד אמר כי הוא רואה לנכון לפתח הצעת חוק עירונית לפיה יש למיין את כל האשפה לפני פינוי. "חוק כזה יצמצם את נפח הפסולת הנשלחת למפעלי שריפה ומטמנות מ-5 מיליון טון ל-1,5-2 מיליון טון בשנה", ציין ראש העיר.

מיון פסולת יכול להיות שימושי גם עבור טכנולוגיות עיבוד פסולת חלופיות אחרות. אבל גם נושא זה צריך להיפתר בחוק.

הזדמנויות אנרגיה חדשות עבור MSZ: ניסיון אירופי

באירופה זה כבר נפתר. פסולת שעברה מיון היא חלק בלתי נפרד מאספקת החשמל והחום לאוכלוסייה. בפרט, בדנמרק, משרפות שולבו מאז תחילת שנות ה-1990. 3% מהחשמל ו-18% מהחום מסופקים למערכת אספקת החשמל והחום של הערים.

בהולנד, רק כ-3% מהפסולת מועברת למזבלות, שכן מאז 1995 יש במדינה מס מיוחד על פסולת, המועברת למזבלות מיוחדות. זה 85 יורו עבור 1 טון של פסולת והופך את המזבלות לבלתי יעילים מבחינה כלכלית. לכן, עיקר הפסולת ממוחזרת, וחלקה הופך לחשמל ולחום.

עבור גרמניה, זה נחשב לבנייה היעילה ביותר על ידי מפעלים תעשייתיים של תחנות כוח תרמיות משלהם המשתמשות בפסולת מהייצור שלהם. גישה זו אופיינית ביותר לתעשיות הכימיות, הנייר והמזון.

האירופים דבקים זה מכבר בהפרדה ראשונית של פסולת. בכל חצר יש מכולות נפרדות לסוגי פסולת שונים. תהליך זה נחקק ב-2005.

בגרמניה מייצרים מדי שנה עד 8 מיליון טונות של פסולת, שניתן להשתמש בה לייצור חשמל וחום. עם זאת, מתוך כמות זו משתמשים רק ב-3 מיליון טון, אך הגידול בהספק המופעל של תחנות כוח הפועלות על פסולת עד 2010 אמור לשנות מצב זה.

סחר בפליטות מאלץ את האירופים לגשת לסילוק פסולת, במיוחד על ידי שריפה, מעמדות שונות לחלוטין. אנחנו כבר מדברים על העלות של הפחתת פליטת פחמן.

בגרמניה חלים על משרפות התקנים הבאים: עלות הימנעות מפליטת 1 מ"ג פחמן דו חמצני בשימוש בפסולת עירונית לייצור חשמל היא 40-45 יורו, ובעת הפקת חום - 20-30 יורו. בעוד שאותן עלויות לייצור חשמל באמצעות פאנלים סולאריים מסתכמות ב-1 יורו. היעילות של משרפות, שיכולות לייצר חשמל וחום, מורגשת בהשוואה לכמה מקורות אנרגיה חלופיים אחרים.

קונצרן האנרגיה הגרמני E.ON מתכנן להפוך לחברה המובילה באירופה להפקת אנרגיה מפסולת. המטרה של החברה היא לקחת נתח של 15-25% בשווקים המתאימים של הולנד, לוקסמבורג, פולין, טורקיה ובריטניה. יתרה מכך, E.ON רואה בפולין את הכיוון העיקרי, שכן במדינה זו (כמו ברוסיה) פסולת מושלכת בעיקר למזבלות. ותקנות האיחוד האירופי קובעות איסור על מטמנות כאלה במדינות הקהילה בטווח הבינוני.

עד 2015, המחזור של קונצרן האנרגיה הגרמני בתחום מיחזור אנרגיה של פסולת אמור לעלות על מיליארד יורו. כיום, הביצועים של אחד מקונצרני האנרגיה הגרמניים המובילים הם הרבה יותר צנועים ומסתכמים ב-1 מיליון יורו. אבל אפילו בקנה מידה זה, E.ON כבר נחשבת לסילוק הפסולת המובילה בגרמניה, לפני חברות כמו Remondis ו-MVV Energie. חלקה עד כה הוא 260%, והיא מפעילה תשעה משרפות פסולת, המייצרות 20 GWh חשמל ו-840 GWh של חום. אפילו מתחרים גדולים יותר באירופה ממוקמים בצרפת.

יש לציין כי בגרמניה המצב עם פינוי פסולת השתנה באופן קיצוני רק בשנת 2005, אז התקבלו חוקים האוסרים על השלכת פסולת בלתי מבוקרת. רק לאחר מכן עסקי האשפה הפכו לרווחיים. נכון להיום, גרמניה צריכה לעבד כ-25 מיליון טון של פסולת בשנה, ורק 70 מפעלים עם קיבולת של 18,5 מיליון טון זמינים.

פתרונות רוסיים

רוסיה מציגה גם פתרונות מעניינים לייצור חשמל נוסף מפסולת. החברה התעשייתית "טכנולוגיה של מתכות" (צ'ליאבינסק), יחד עם ZAO NPO Gidropress (פודולסק) ו-NP ZAO AKONT (צ'ליאבינסק), פיתחה פרויקט ליחידת התכה רציפה חסכונית ורב-תכליתית "MAGMA" (APM " MAGMA") טכנולוגיה זו כבר נוסתה בתנאי פיילוט, תוכניות טכנולוגיות לשימוש בה.

בהשוואה למשרפות MSW בשימוש מסורתי, ליחידת MAGMA ולטכנולוגיה של פינוי פסולת בטמפרטורה גבוהה וללא פסולת יש מספר יתרונות המאפשרים להפחית את עלויות ההון לבניית MLT לפינוי פסולת לא ממוינת. אלו כוללים:

אפשרות למחזר פסולת עירונית בלחות טבעית, לייבש אותה מראש לפני הטעינה, ובכך להעלות את טמפרטורת שריפת הפסולת העירונית ולהגדיל את כמות החשמל המופקת לטון פסולת שנשרפה בסטנדרטים עולמיים;
האפשרות של שריפת פסולת עירונית באווירת חמצן על פני ההמסה של סיגים מחוממים במיוחד הנוצרים מהמרכיב המינרלי של הפסולת העירונית, להגיע לטמפרטורת פאזת גז במשרפה של 1800-1900 מעלות צלזיוס ולטמפרטורה של סיגים מותכים של 1500 -1650°C והפחתת הכמות הכוללת של גזים ותחמוצות חנקן הנפלטים בהם;
האפשרות להשיג סיגים חומציים נוזליים מהמרכיב המינרלי של הפסולת העירונית, ולנקז אותו מעת לעת מהכבשן. סיגים זה חזק וצפוף, אינו פולט חומרים מזיקים במהלך האחסון, וניתן להשתמש בו לייצור אבן כתוש, יציקת סיגים וחומרי בניין נוספים.
האבק שנלכד בניקוי הגז של היחידה מועף בחזרה לתוך תא ההיתוך, לתוך נמס הסיגים על ידי מזרקים מיוחדים ונטמע לחלוטין על ידי הסיגים.

לפי אינדיקטורים אחרים, ה-WIP המצויד ביחידת MAGMA אינו נחות מה-WIP הקיים, בעוד שכמות החומרים המזיקים הנפלטים מגזים עומדת בתקני האיחוד האירופי ונמוכה יותר מאשר בעת שריפת פסולת עירונית ביחידות בשימוש מסורתי. לפיכך, השימוש ב-APM "MAGMA" מאפשר את הטכנולוגיה של פינוי לא פסולת של פסולת עירונית לא ממוינת, מבלי להשפיע לרעה על הסביבה. כמו כן, ניתן להשתמש ביחידה בהצלחה לשיקום מזבלות קיימות, פינוי יעיל ובטוח של פסולת רפואית ופינוי צמיגים משומשים לרכב.

בעיבוד תרמי של 1 טון פסולת עירונית עם לחות טבעית של עד 40%, תתקבל הכמות הבאה של מוצרים סחירים: חשמל - 0,45-0,55 MW/h; ברזל יצוק - 7-30 ק"ג; חומרי בניין או מוצרים - 250-270 ק"ג. עלויות הון להקמת מתקן לשריפת פסולת עם קיבולת של עד 600 אלף טון בשנה של פסולת לא ממוינת בעיר צ'ליאבינסק יסתכמו בכ-120 מיליון יורו. תקופת ההחזר להשקעות היא בין 6 ל-7,5 שנים.

פרויקט MAGMA לעיבוד פסולת תעשייתית מוצקה בשנת 2007 נתמך בהחלטת הוועדה לאקולוגיה של הדומא הממלכתית של הפדרציה הרוסית.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

צמחים מחפשים מים באוזן 27.04.2017

חוקרים מאוניברסיטת מערב אוסטרליה הקימו ניסוי מוזר, במבט ראשון: מתחת לצמח אפונה, הם הניחו שני צינורות באדמה שדרכם ניתן היה להכניס מים. הרעיון היה לראות אם הצמח יכול להרגיש את זרימת המים. הצמח הרגיש: האפונה מתחה את שורשיה אל הצינור של השניים, שדרכו זרמו המים.

אחר כך הניסוי היה מסובך: אל הצינורות הובאו רמקולים, דרכם הם שידרו את קול המים הזורמים בצינורות. הצמחים לא הגיבו להקלטה. באותו אופן, הם לא הגיבו לרעש הלבן שהגיע אליהם ממעמקי האדמה. ברור שהשורשים הרגישו איכשהו את תנודות זרימת המים, ויכלו להבחין בין המים ה"אמיתיים" ל"מזוייפים" שהיו ברשומה. יתרה מכך, כשהאדמה כבר הייתה כל כך רטובה, האפונה התעלמה בדרך כלל מקולות המים ולא הגיעה לצינור עם שורשיה.

ניתן לשער שהיכולת "לשמוע" מים חשובה במיוחד לצמחים בזמן בצורת: היכן זורמים מים, הקרקע בהחלט תהיה רטובה, אז למה לא לנסות למתוח שורשים למקום הזה?

אולם עד כה, לא ברור איך בדיוק צמחים יכולים להרגיש תנודות כאלה - עדיין אין להם חוש שמיעה, כמו אצל בעלי חיים, אולי כל העניין הוא ברעידות מכניות.

עוד חדשות מעניינות:

▪ כל כלי הרכב בארה"ב יועברו מבנזין לגז

▪ אכילה בלילה מסוכנת למוח

▪ כשהאוזניים קמלות

▪ יצורים שלווים הופכים לטורפים

▪ מחשבים לעיוורים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק באתר רכב. מבחר מאמרים

▪ מאמר מילים נשכחות. ביטוי עממי

▪ מאמר מה עושים השקדים? תשובה מפורטת

▪ המאמר של סוליאנדרה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר בלוק אנטנה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר Microbeetle עבור להקת FM. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר