Вугільні ТЕС, які не забруднюватимуть повітря/ Як “перехитрити” СО2

Але інтенсивне спалювання цієї порівняно дешевої корисної копалини пов”язане з іншою, не менш гострою проблемою: забрудненням атмосфери СО2, тобто двоокисом вуглецю. Жодні електростанції не викидають так багато цього парникового газу, як вугільні. Донедавна вважалося, що заради надійного енергозабезпечення, з цим “побічним ефектом”, принаймні ще якийсь час, доведеться миритися. Шведський енергетичний концерн Vattenfall Europe вирішив довести протилежне. Президент фірми Ларс Йозефссон:

“Революційність полягає в тому, що димарі ТЕС, в якій спалюють буре вугілля, не викидатимуть у повітря жодного грама двоокису вуглецю. Увесь парниковий газ, що утворюватиметься в процесі горіння, переводитимуть у рідкий стан, і, трубами чи в цистернах, транспортуватимуть до спеціальних сховищ. Ми побудуємо першу в світі вугільну теплоелектростанцію з “нульовими” викидами СО2”.

Для реалізації пілотного проекту Vattenfall Europe – лідер на німецькому енергетичному ринку - обрав містечко Шпремберґ у федеральній землі Бранденбурґ. Уведення в експлуатацію екологічно чистої ТЕС потужністю 30 мегаватів заплановано на 2008-й рік. “Інвестиція в 40 мільйонів євро потрібна, звичайно, не для того, аби забезпечити електроенергією десятитисячний населений пункт, - каже Ларс Йозефссон. – Такі великі кошти Vattenfall вкладає в набуття знань.” Проблему кліматично нейтральних ТЕС давно досліджують у США та Європі, але шведський концерн уперше вирішив застосувати, так званий, Oxyfuel-процес на практиці. Голова правління Vattenfall Europe Клаус Раушер:

“Ідею, що лежить в основі Oxyfuel, можна спрощено пояснити так: до камер, де горить вугілля, замість звичайного повітря, в якому міститься багато азотних сполук, подають чистий кисень. Тоді дим, що утворюється при спалювані, складається переважно з двоокису вуглецю, а в концентрованому вигляді його вже можна скраплювати. Як рідину відпрацьований газ спрямовують не в атмосферу, а під землю – у порожнини, що залишаються після видобування нафти чи газу.”

Фахівці Vattenfall вважають, що комерційне використання нової технології, тобто спорудження “СО2-нульових” ТЕС потужністю в 1000 мегаватів і більше, стане можливим від 2020-го року. За попередніми розрахунками, обходититмуться такі ТЕС на 60% дорожче, ніж звичайні. “Раніше марно було очікувати, що підприємці підуть на такі великі інвестиції лише заради захисту довкілля, - каже Клаус Раушер, - але із запровадженням сертифікатів на забруднення повітря, ситуація докорінно змінилася”:

“Через появу такого економічного чинника, як торгівля емісійними сертифікатами, розрахунки собівартості кіловат-години електроенергії стали зовсім іншими. Тепер треба прогнозувати не лише, якою за 10-15 років буде ціна на вугілля, а й те, скільки правитимуть на біржі за тонну СО2. Якщо політики й надалі дотримуватимуться таких амбіційних планів, які задекларовані в Кіотському протоколі щодо захисту клімату, то після 2012-го року, тобто в “посткіотський” період, ціни на забруднене повітря дедалі зростатимуть. За нашими підрахунками, інвестиції в екологічно чисті ТЕС окуповуватимуться, коли вартість сертифікатів становитиме понад 20 євро. Наприкінці травня їх уже продавали за 17 євро та більше.”

Хоч як дивно, але саме в природоохоронних організацій проект шведів особливого захоплення не викликав. Відомий своєю категоричністю Greenpeace заявив, що називати такі теплоелектростанції “СО2-нейтральними”, означає вводити всіх в оману. “Запресовуючи парниковий газ під землю, Vattenfall збирається боротися з потеплінням клімату. А чи подумав хтось, що буде з атмосферою, коли ці поклади раптом вирвуться назовні?.. Замість того, щоб удосконалювати вугільні технології на ТЕС у Німеччині, Vattenfall Europe мав би вкладати кошти в розвиток альтернативної енергетики. Так, як це концерн робить у себе вдома, в Швеції”, - обурюються представники Greenpeace. Президент фірми, Ларс Йозефссон, вважає такі закидами безпідставними:

“Усі ми повинні усвідомлювати, що проблема потепління клімату не має якогось одного “правильного” розв”язання. Для боротьби з парниковим ефектом потрібна ціла низка заходів. У різних галузях енергетики та економіки взагалі. Але ми переконані, що екологічно чисті вугільні ТЕС можуть стати значним внеском у поліпшення стану атмосфери. При цьому вони, як завжди, гарантуватимуть надійне й відносно дешеве енергозабезпечення.”

Над проблемою, що робити з двоокисом вуглецю, хімік дортмундського університету Арно Бер працює вже понад 20 років. Точніше кажучи, його цікавило, як можна застосовувати цей шкідливий, нікому непотрібний парниковий газ:

“Ідея була, робити із СО2 щось корисне. Не просто позбавлятися його, ховаючи під землею чи в океанських глибиних, а справді далі використовувати.”

“З баласту для довкілля двоокис вуглецю можна перетворювати на сировину, - розповідає Арно Бер. – Для цього його, звичайно, треба спочатку зібрати, а потім, так би мовити, перехитрити”:

“І тут перед хіміками відкриваються різні можливості. Одна з них – піддати газ каталізові. Завдяки збільшенню активності, молекули двоокису вуглецю набувають здатності вступати в реакцію з іншими хімічними речовинами. СО2 це ж не що інше, як вуглець та кисень, тобто два елементи, які входять до складу дуже багатьох сполук і, звичайно, широко застосовуються в хімічній промисловості. Теретично, парниковий газ як сировина може слугувати для виробництва всього. Практично –для виготовлення, наприклад, пластику, добрив чи ліків.”

Один із таких агрегатів уже діє в лабораторії дортмундського університету. В плексигласовому ящику завбільшки з холодильник висить невеличкий алюмінієвий циліндр. У нього вмонтовано міксер, який при температурі 80 градусів змішує двоокис вуглецю з воднем та ще кількома речовинами. “За чотири години, - пояснює керівник проекту, - маємо на виході рідину з різким запахом, так звану, “мурашину кислоту”. Це дуже важлива сировина для виробництва розчинників, консервантів, пестицидів і деяких ліків.” Свій метод дортмундські хіміки вже випробували не тільки в лабораторних умовах, а й на невеличкій фабриці. “Поки що йдеться не про сотні, а лише про десятки літрів кислоти, - каже Арно Бер. – Але справа в принципі. Ми довели, що з СО2 можна робити корисні речі”:

“Звичайно, для цього не варто видобувати двоокис вуглецю з повітря. Але ж ми маємо таке невичерпне джерело, як теплові електростанції. Вони виробляють цю сировину в концентрованому вигляді. Не скористатися цим було б нераціонально. З двох причин: з економічної та з точки зору захисту атмосфери.”

Однак, майбутнє, в якому поруч із кожною ТЕС стоятиме хімчна фабрика, й дортмундським фахівцям виявлється нереальним. “Наш досвід не може стати патентом для розв”язання проблеми потепління клімату,” - зауважує один із співавторів проекту Марк Бекер:

“Ми почуваємо себе першопрохідцями, бо досі мало хто замислювався над питанням практичної користі двоокису вуглецю. І все ж таки, навіть коли на переробку парникового газу переналадилися б усі хімічні підприємтсва світу, спалювання корисних копалин у печах ТЕС усе одно не стало б повністю СО2-нейтральним. Так багато пластику чи пестицидів ніколи не буде потрібно. Щоб зупинити загальне потепління, існує лише один дієвий механізм: значно скоротити викиди парникових газів. Усе інше – лише допоміжні заходи.”

За матеріалами німецької преси