Химическое будущее угля (@metkere) (original) (raw)
Наука и жизнь, Репортаж, Энергетика Химическое будущее угля
13.03.16 23:04 En+ Group, Углехимия, Уголь
Фотографии: пресс-служба En+ Group.
В своем ежегодном письме Билл Гейтс написал, что единственная суперспособность, которой он хотел бы обладать – это «больше энергии». Мне, как и основателю Microsoft, близка энергетическая тема: когда-то вместе с коллегами я организовывал мероприятия про гидроэнергетику на Дальнем Востоке и с тех пор посетил несколько ГЭС, Нововоронежскую АЭС и новосибирскую ТЭЦ‑5, одну из крупнейших тепловых электростанций России. До недавнего времени мои контакты с энергетикой осмотром электростанций и ограничивались. Но после круглого стола о перспективах развития углехимии, который прошел в рамках Красноярского экономического форума, я решил прислушаться к Гейтсу и разобраться с тем, какие технологии в энергетике помогут приблизить светлое будущее.
В последние годы энергетика Китая, крупнейшего в мире производителя угля, начала ориентироваться на возобновляемые источники, что привело к сокращению потребления угля и закрытию шахт. Следствием «китайского разворота» стало прекращение роста угольного потребления в мире – впервые за десятилетия. Великобритания в конце 2015 года закрыла последнюю шахту, а через пять лет планирует остановить генерирующие мощности, работающие на угле. Германия тоже собирается закрыть в ближайшее время последние в стране шахты.
Хотя угольная промышленность в России, вопреки мировому тренду, пока продолжает расти, работающие в отрасли предприниматели ищут альтернативные пути развития. Одним из поводов задуматься о будущем стало подписанное в Париже новое климатическое соглашение ООН, которое предполагает сокращение объемов выброса парниковых газов после 2020 года. Традиционная угольная промышленность остается лидером по доле выбросов загрязняющих веществ, так что производителям придется перейти на новые технологии. Кроме того, российское правительство рассматривает идею создания в Восточной Сибири безуглеродной зоны: этому помогут переход на возобновляемые источники энергии, введение углеродного налога, налоговые льготы, субсидии на применение наилучших доступных технологий, рост лесопосадок и создание углеродного рынка.
«Угольная отрасль находится перед серьезным вызовом, – отметил генеральный директор En+ Group Максим Соков. – По сути, есть несколько аспектов. Очень низкие цены на все энергоресурсы, снижающиеся объемы в мире и в России. Это все происходит на фоне новых правил в рамках экологической или, если хотите, климатической дисциплины, которая формируется в результате диалога между многими странами. С учетом этих вызовов и возможного внедрения налога на выбросы СО2, что является формой негативной мотивации, изменение и трансформация угольной отрасли становятся просто необходимы. Трансформироваться угольная отрасль будет, скорее всего, в период десяти-пятнадцати лет и далее».
Существующая с конца XIX века углехимия, или глубокая переработка угля, теперь получает дополнительный импульс для развития. Углехимическая промышленность производит синтез-газ (смесь газов, используемая в качестве топлива), аммиак, кокс, угольный пек (применяется, в частности, в производстве гидроизоляционных материалов), смолу, пластмассы, красители и другие продукты. Модернизация угольных предприятий и внедрение на них глубокой переработки угля поможет и не только сохранить рентабельность в условиях сокращения спроса, но и радикально сократит вредные выбросы в атмосферу.
Демонстрация процесса получения газа из угля.
У российских ученых есть собственные разработки в области углехимии. К примеру, в Институте проблем химической физики РАН создали технологию переработки низкосортных углей с получением продукт-газа. В институте отмечают, что результат выходит более экологически чистым, чем сжигание твердого топлива, а выбросы вредных газообразных загрязнителей, как и токсичных веществ вместе с золой, ниже. В Иркутском национальном исследовательском техническом университете разработали технологию переработки бурых углей в жидкие продукты, которые можно использовать в качестве сырья для получения электродного кокса, а твердый остаток применяется как добавка при производстве пористых строительных материалов.
Другим озвученным на круглом столе примером стала разработка новой технологии получения угольного пека, которой занимаются в Институте нефти и газа Сибирского федерального университета в рамках совместного проекта с «Русалом». Преимущество новой технологии – в повышении эффективности переработки угля (из тонны угля вместо 1,5–2% можно получить до 40% пека), при этом почти отсутствуют газообразные отходы, рассказал профессор Института нефти и газа СФУ Николай Довженко.
Кстати, перспективы применения угольного пека буквально космические. Его переработка позволяет получить углеродное волокно и композиты, которые можно использовать в авиационной и космической технике.