Даже грязная вода дорогого стоит. Микробиологическая очистка дает метан, который можно направить на выработку энергии

Подробности

Категория: Технологии

Конечно, человечество должно радовать сообщение ООН, что одна из важнейших задач, поставленных в начале этого тысячелетия, – снизить наполовину число людей, не имеющих доступа к чистой питьевой воде, – достигнута ранее намеченного срока – 2015 года. Напомним, что в заявлении организации говорится, что сейчас 89% населения Земли имеют возможность использовать чистую воду. А в России может заработать первая система биржевой торговли пресной водой. Новая площадка должна разместиться в Санкт-Петербурге.

Вода действительно становится биржевым товаром, а ее цена даже превышает стоимость нефти. Это говорит о том, что чистая вода становится все более важным ресурсом. Но тем не менее еще почти 800 млн человек лишены доступа к нему, и 40% от этого числа проживают в Центральной и Южной Африке. Однако в погоне за чистой водой человечество часто упускает из вида, что делать с отработанной водой? Ведь вода в промышленном производстве используется и как сырье, и как растворитель, и как теплоноситель, и как среда, поглощающая и транспортирующая растворенные примеси. Имеются данные, что в водные источники различными промышленными отраслями сбрасывается от 2 до 28% нормативно-очищенных сточных вод, в которых на долю загрязненных приходится 82–89%. Излишне говорить, что особенно серьезную опасность представляют аварийные сбросы грязной воды.

Какой же загрязнитель наиболее распространен в мире?

С точки зрения экспертов немецкого государственного информационного агентства Deutsche Welle (DW), одним из самых распространенных загрязнителей воды является пальмовое масло. Во-первых, оно – одно из самых распространенных в мире растительных масел, и его пищевики активно используют в доброй половине пищевых продуктов, заполняющих полки супермаркетов. В прошлом году объем мирового производства пальмового масла составил в общей сложности 58 млн т.

Однако мало кто знает, что пальмовое масло наносит существенный ущерб окружающей среде. Дело в том, что ради увеличения площадей под пальмовые плантации в ряде стран Юго-Восточной Азии, где производится свыше 90% всего пальмового масла, безжалостно вырубаются девственные тропические леса. И все явственнее проявляется вторая беда: сам процесс производства масла сопровождается эмиссией в атмосферу огромного количества метана – одного из наиболее вредоносных для климата Земли парниковых газов.

DW приводит слова Филипа Тейлора, биолога Колорадского университета в Боулдере, который считает, что в масштабах всей планеты годовой выброс метана, связанный с производством пальмового масла, эквивалентен выбросу 135 млн т углекислого газа. Это примерно столько же, сколько за год выбрасывают в атмосферу такие страны, как, скажем, Чехия, Бельгия или Колумбия.

Более того, добыча пальмового масла связана с огромным расходом воды. А в ходе процесса производства вода постепенно загрязняется, насыщаясь компонентами масла и другими органическими веществами. Таким образом, получение одной тонны пальмового масла приводит к образованию примерно 18 т сточных вод, которые поступают в искусственные пруды-отстойники.

«Вода находится там от 45 до 60 дней, – поясняет Филип Тейлор. – За это время специальные штаммы бактерий успевают извлечь и усвоить всю содержащуюся в воде органику, но выделяют при этом метан, причем столько, что воздух над таким водоемом может воспламениться».

Филип Тейлор и его коллеги впервые произвели оценку тех объемов метана, что выбрасывается в атмосферу в процессе микробиологической очистки сточных вод, образующихся при производстве пальмового масла.

С одной стороны, эти данные свидетельствуют о еще более значительном, чем представлялось ранее, ущербе для климата нашей планеты; с другой стороны, они указывают на весьма богатый и остававшийся до сих пор незамеченным источник энергии.

По оценке Филипа Тейлора, если весь метан над такими прудами-отстойниками собрать и направить в биогазовые установки, это позволит ежегодно производить примерно 18 млн МВт-ч электроэнергии. Поскольку мировыми лидерами в производстве пальмового масла являются Индонезия и Малайзия, а среднестатистическое деревенское домохозяйство в этих странах потребляет лишь около 200 кВт-ч электроэнергии в год, то полученной из метана энергии хватит на миллионы таких хозяйств в районах пальмовых плантаций. В одной только Малайзии в прошлом году с поверхности прудов-отстойников в атмосферу ушло столько метана, что его хватило бы на производство четверти всей необходимой стране электроэнергии.

Идея американских исследователей, конечно, интересная, но ее реализация наталкивается по крайней мере на одну трудность: пальмовые плантации расположены, как правило, вдали от крупных населенных пунктов, в сельских местностях, не охваченных электрификацией, никаких линий электропередачи там и в помине нет, а их прокладка связана со значительными расходами.

Поэтому Филип Тейлор делает ставку на сотрудничество между производителями пальмового масла и правительственными структурами соответствующих стран: «Правительства могли бы прийти на помощь муниципальным властям и взять на себя хотя бы часть расходов на расширение электросетей. Тем более что электроэнергия, получаемая из биогазовых установок, обходится гораздо дешевле, чем производимая дизельными электрогенераторами, а ведь пока в Юго-Восточной Азии доминирует именно дизельное топливо».

Такое сотрудничество между владельцами пальмовых плантаций и государственными учреждениями не только стало бы важным вкладом в защиту климата планеты, но и способствовало бы развитию и укреплению местной экономики.

Мне доводилось быть свидетелем целевого использования сточных вод или, лучше скажем, жидких биологических отходов в деятельности швейцарских коммунальных предприятий.

Но более важным аспектом, на мой взгляд, является создание замкнутых циклов с рециркуляцией воды. С одной стороны, это обеспечивает минимальный расход чистой воды, а с другой – возможность ее многократного повторного использования.

Олег Никифоров

http://www.ng.ru/ng_energiya/2018-04-10/15_7208_water.html