Як за допомогою відходів налагодити виробництво та опалювати власне житло

А ви знали, що ще у 2007 році в Україні існував великий попит на соняшникове лушпиння? Уже тоді працювали виробництва, які скуповували у фермерів соняшникові відходи, а потім переробляли їх на пелети. А ці пелети продавали за кордон. Бо таке біопаливо не тільки екологічно безпечне, а й економічно вигідне. А уже зараз і українські підприємства все інтенсивніше переходять на використання зеленої енергії. Ми розібралися з тим, як можна бути незалежними від газу, використовувати біоресурси і при цьому ще й берегти екологію.

Чому зелена енергетика – майбутнє України

Без зеленої енергетики сьогодні неможливо уявити майбутнє. Цей процес не зупинити, бо технології розвиваються, дешевшають, стають ближчими до звичайних людей. Для України в умовах війни зелена  (Green Energy)  енергетика – можливість не залишатися без необхідних комунікацій під час обстрілів. Тож попри неквапливі реформи у сфері відходів, малий та середній бізнес самотужки перетворює їх на сировину та пропонуює нові технології.

Бо зелена енергетика – це не тільки про екологію, але й про здешевлення ресурсів та підвищення ефективності виробництв. З кожним роком вона стає ближчою до людей. Приміром, ще десять років тому сонячні батареї використовували зазвичай підприємства, а зараз їх розміщують на своїх дахах і власники звичайних житлових будинків. До того ж, за словами співзасновниці організації Еколтава Юлії Мельник, зелена енергетика не має альтернатив. Наразі це реальний напрямок розвитку, який одночасно відповідає логіці економіки та екологічної безпеки всього світу.

Однак, сонце та вітер – ресурси ненадійні, бо ж передбачити погоду на кілька днів якщо і можливо, то змусити сонце світити чи вітер дути – ні. Що ж тоді робити великим підприємствам, які ризикують у разі блекаутів зупиняти виробництво і втрачати прибутки? 

Юлія Мельник зазначає, що великі компанії мають два варіанти функціонування без шкоди для екології — використовувати або викопне паливо, або відновлювані джерела. І якщо перше шкодить довкіллю, то друге вимагає відповідального підходу, у якому важлива енергоефективність. Без неї енергетичний перехід просто не спрацює. Це про розумне споживання: модернізувати обладнання, утеплити приміщення, автоматизувати процеси, оптимізувати графіки роботи. Кожен з цих кроків дає свій ефект, і разом вони складають цілісну мозаїку енергетичного переходу. Для бізнесу це означає менші витрати, стабільнішу маржу і більшу стійкість. А в поєднанні з відновлюваними джерелами — це два нерозлучні елементи сучасної енергетики. 

«Я б на місці кожної великої компанії серйозно задумалася про хорошого енергоменеджера у штаті, тобто людину, яка системно стежить за споживанням, готує енергоплани, шукає слабкі місця і пропонує рішення. А меншим компаніям цілком вистачить енергоменеджера на фрілансі, щоб він хоча б раз на кілька місяців робив аудит, оновлював план і давав практичні поради. Це невелика інвестиція, але вона швидко повертається економією енергії та стабільністю роботи», – зауважує екологиня.

Як велике підприємство працює за рахунок соняшникового лушпиння 

Власне, українські підприємства уже не перший рік адаптуються до змін та шукають рішення, які допоможуть їм бути стабільними та мінімізувати втрати. Так, наприклад завод-гігант Kernel добуває з власних відходів енергію, якою живить усе підприємство. 

Елеватори Kernel. Фото: офіційний сайт Kernel

Ще у 2021 році компанія анонсувала перехід всіх своїх заводів на енергію з соняшникового лушпиння . Система, яку Kernel встановив у Полтаві, має електричну потужність 10,4 МВт та теплову потужність 42,2 МВт. Для прикладу, котел турбомеханічного заводу, який опалює 15 багатоповерхівок, поліклініку, ТРЦ «Київ», будівлі заводу та дитячий клуб, має потужність 50 МВт. 

«Ми у 2018 році розпочали проєкт по зеленій енергетиці з біомаси. У нас досить великий об’єм біомаси на наших олієекстракційних заводах — близько півмільйона тонн на рік. Ми почали переробляти це в електроенергію. Спочатку планували її продавати. Але зрозуміли, що у цього проєкту є ще одна дуже важлива ціль — забезпечити наші олієекстракційні заводи стабільною поставкою внутрішньої електроенергії», — розповів генеральний директор агрохолдингу Kernel Євген Осипов на конференції Grain Ukraine 2023

Таким чином завод забезпечили відновлювальною енергією на 100%. Це дозволило зменшити залежність від викопного палива та знизити викиди парникових газів. Цей кейс підтверджує, що аграрні ресурси країни можуть стати її стратегічною перевагою.

«Ми фокусуємось на стабільній роботі наших заводів. Тому на всіх заводах встановлюються чи запускаються турбіни, які повністю покривають потребу в електричній енергії і, тим паче, ще віддають біля 70% цієї енергії в локальну енергомережу. Тим самим навколо кожного заводу з’являються енергетичні острови, де працюють не тільки заводи, а й ті підприємства, що поряд, чи то комунальні, чи комерційні, чи приватна забудова», — зауважив генеральний директор агрохолдингу Kernel Євген Осипов на конференції Grain Ukraine 2023.

Завідувач відділу селекції і сталих технологій вирощування та переробляння біоенергетичних культур Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків Олександр Ганженко  зауважує, що підхід Kernel до використання соняшнику має право на стале існування. 

«Ми ніякої шкоди екології не несемо. Якщо ще й золу, яка утворюється в результаті спалювання гранул з лушпиння соняшника, вносити на поля, то це свідчитиме про ідеальне ведення господарства».

Використання біопалива у виробництві

За словами співзасновниці та директорки Еколтави Юлії Мельник, у біоенергетиці більшість технологій базується на відходах виробництва. Біогаз отримують із залишків агросектору, тваринництва чи міської органіки. Його можна очищати і використовувати як звичайний газ або перетворювати в електроенергію.

«Так само з відходів агровиробництва чи лісозаготівлі виготовляють пелети для опалення. В ЄС це частина циркулярної економіки. До речі в Україні зараз якраз розробляється стратегія розвитку циркулярної економіки до 2035 року. А ще є й RDF-паливо – це спеціально підготовлені відходи, які не йдуть на сміттєзвалища, а спалюють у цементних печах, щоб зменшити кількість сміття на полігонах, обов’язково з надійними фільтрами».

До речі, при згорянні 1000 кг пелети з лушпиння соняшника виділяється стільки ж теплової енергії, як при спалюванні:

• 685 л топкового мазуту;
• 500 л дизельного палива;
• 479 м³ природного газу;
• 1600 кг деревини.

Юлія Мельник також зауважує, що використання біопалива компаніями це передусім про стабільність, адже власна станція чи контракт на постачання “зеленої” енергії дає можливість контролювати ціну, уникати стрибків тарифів і планувати прибуток.

«Якщо в тебе є автономна сонячна станція, то ти не просто економиш, ти захищаєш свій бізнес. Під час криз чи блекаутів це часто єдиний спосіб продовжувати роботу».

За словами голови Біоенергетичної асоціації України Георгія Гелетухи, Україна володіє великим потенціалом біомаси, який доступний для вироблення енергії. Основною складовою цього потенціалу є відходи сільського господарства, відходи деревини, а в перспективі це енергетичні культури, виробництво яких почало активно розвиватися. 

Потенціал енергетичних культур в Україні. Що робити, аби не залежати від газу

Ми поспілкувалися про потенціал енергетичних культур та використання відходів із завідувачем відділу селекції і сталих технологій вирощування та переробляння біоенергетичних культур Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків Олександром Ганженком . За його словами, важливо розрізняти поняття залишків, відходів і побічної продукції. Бо ж залишки –  це те, що залишається в процесі збирання основного продукту. Як правило це солома, стебла кукурудзи, стебла соняшнику. Відходи – це той продукт, який формується в процесі перероблення основного продукту. Побічний продукт – до прикладу, коли ми робимо цукор, в нас переробляються буряки, ми отримуємо мелясу, жом. 

«Залишки мають лишатися на полях. Якщо ми почнемо збирати, робити пелети і вивозити за кордон, то максимум 20-30 років будемо мати те, що в Єгипті – пустеля на території України. Побічні продукти переробляються на види палива. Наприклад, меляса, яка містить цукор може перероблятися на біоетанол. Жом, який містить сухі речовини, – на біогаз. Тобто фактично все, що містить органіку, все, що містить вуглець, може може так чи інакше транспортуватися в різні види біопалив».

Пан Олександр зауважує, що це біопаливо – є біопаливом першого покоління. Воно найбільш доступне, але при цьому найбільш ризиковане з позиції сталості. 

«Що я маю на увазі? Ну, до прикладу, якщо ціна на біоетанол буде значно вища, ніж на цукор, всі почнуть виробляти біоетанол і в результаті людство залишиться без цукру. Або, наприклад, якщо почнемо з кукурудзи теж той самий біоетанол робити – перестануть сіяти пшеницю, будуть сіяти кукурудзу і тільки паливо виготовляти».

Концепція біоенергетичних рослин

Головна перевага таких біоенергетечних рослин як верба та міскантусв тому, що це рослини, біомаса яких має низький вміст золи. Зола – це, власне, проблема для спалювання і проблема для збіднення ґрунтів. 

«У золі містяться поживні речовини, все те, що потрібно для рослин, все, що формує родючість ґрунту. А ми його забираємо у вигляді соломи з ґрунту, робимо паливо і потім це паливо ще проблемно спалити, тому що це потребує спеціальних технічних засобів. Гранули з соломи ви просто так не спалите. Ми через це пройшли, ми виготовляємо котли і починали теж з соломи. При спалюванні соломи котли почали забиватися, тому що її зола має низьку температуру плавлення, і вона просто запалює кулісні решітки. Тож у результаті котел потрібно на добу виводити з експлуатації та очищати. Тому це не та історія в якій ми маємо рухатися».

Енергетичні рослини мають в 10 разів меншу зольність. Наприклад, якщо взяти міскантус, в нього зольність 1%, у той час, як в соломі озимої пшениці – до 10%. Тобто 1 т міскантуса в 10 разів менше виносить поживних речовин, ніж 1 т  соломи. І, відповідно, компенсація по добривах в 10 разів нижча. І при тому, що вартість пелет чи беркетів з міскантуса набагато дорожче, навіть порівняно з пелетами деревними, тому що сфера їх використання ширша. Їх не тільки використовують для опалення, а і як підстилку для тварин. 

«Міскантус, верба, свічграс, тополя, сосна – це багаторічні культури. Тобто ми їх раз садимо або сіємо і потім 20 років тільки збираємо. Це одна перевага. Друга – ці культури зовсім невибагливі до умов вирощування. І висаджуючи їх, ми уникаємо конкуренції з вирощуванням продуктів харчування. Тобто ми їх садимо та сіємо на тих землях, на яких пшениця, кукурудза, соняшник просто не росте. Або якщо росте, то дуже малоефективно. А міскантус ростиме навіть без додаткових вкладень».

Один із сортів міскантуса. Фото: Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків

До речі, пан Микола зауважує, що Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків з 2010 року повністю відмовився від газу.

«Ми самі виготовляємо котли, в нас є науково-виробниче об’єднання, яке виготовляє пелети. По нашому прикладу йдуть і інші наукові установи Києва та інших регіонів і теж переходять на використання біопалива. Тобто це ті технології, які можуть працювати як у містах, так і у селах».

За словами пана Миколи українцям варто звертатися до внутрішніх резервів. Вже зараз багато людей звертаються до працівників Інституту за порадою про те, чи вигідно садити міскантус на городах, аби мати сировину для обігріву власного будинку. 

Тож підсумуємо – біопаливо вигідне з погляду ціни та ефективності. Виготовлення брикетів відбувається із відходів з яких можна отримати продукт, що можна використовувати з користю. До того ж такі брикети мають вищу тривалість горіння у порівнянні з класичною деревиною і цим забезпечують більше тепла з меншою витратою палива. 

***

За оцінкою дослідників європейського дослідницького проекту CIRCLE, Україна, як один з найбільших виробників у галузі сільського господарства, має великі можливості для заміщення традиційних джерел енергії біоресурсами з відходів виробництва. 

Все більше досліджень показують, що світ реально може перейти на 100% чисту енергію. Україна теж іде цим шляхом разом з ЄС, де є чіткі вимоги й стандарти. Частка «зеленої» енергії має зростати і це завдання не лише для уряду, а й для кожної громади, кожного бізнесу. Тому і громади, і бізнеси мають розробляти власні енергетичні плани, ставити цілі з енергоефективності та поступово переходити на ВДЕ.

Джерело інформації: Полтавська Хвиля