Пальне з відходів

На півночі Йоганнесбургу можна зіштовхнутися з доволі сумною ландшафтною картиною: невеличкий зелений пагорб, оточений старим промисловим приладдям та гори сміття на порожніх незабудованих просторах. Утім, водій таксі Джеффрі не без задоволення споглядає на сміттєзвалище. Більш того, він декілька разів на тиждень сюди повертається: заправитися на незвичній заправці.

Дорога прокладена майже до самої вершини пагорба. Веде вона до бензоколонки, що розташована між двома заводськими цехами. Коли Джеффрі заправляє своє таксі, перед ним відкривається панорама Йоганнесбургу, у якому вже зараз проживає понад 10 мільйонів мешканців. Їде він сюди за дешевим пальним. Ціни на продукт, який німецькі спеціалісти розробили разом з колегами з Південно-Африканської Республіки у межах експериментального проекту EnerKey, найнижчі у місті.

Альтернатива дорогому бензину

Замість бензину Джеффрі заправляється біометаном, який виготовляють на основі відходів сміттєзвалища. Спершу йому довелося перелаштувати двигун з бензину на газ. Водієві таке переобладнання обійшлося недешево, але він переконаний, що інвестиція того варта. “Раніше на пальне я витрачав 240 євро на тиждень. З газом я економлю 80 євро щотижня”, - розповідає водій, поки він чекає на заправці.

Можливість заощадити третину на пальному – знахідка для власника маршрутного таксі. Тим паче, що ціни на бензин з 2007 року у Південно-Африканській Республіці зросли вдвічі. Тепер літр коштує понад євро. “Бензин невпинно дорожчає”, - скаржиться Джеффрі на “астрономічні” ціни. Але після того, як він перейшов на газ - на душі водієві дещо спокійніше.

29-річний водій користується плодами технології “Waste-to-fuel”, що можна перекласти як “Зі сміття – пальне”. На території звалища газ, що утворюється внаслідок спалювання відходів, проходить багаторівневу очистку і далі переробляється у високоякісне пальне – біометан. Схему переробки розробив технічний директор підприємства Novo Energy Едді Куук разом з ученими з університету Йоганнесбургу. Він має намір запропонувати недороге альтернативне пальне, яке буде ще й менш шкідливим для довкілля. “У контексті охорони довкілля біометан гарна річ, адже під час спалення в атмосферу викидається значно менше двоокису вуглецю, ніж при спалюванні бензину”.

Водночас метан вважають небезпечним парниковим газом. З цієї точки зору, його доцільно використовувати як пальне, каже Куук з Novo Energy. “Ми користуємося метаном, щоб спалювати його в контрольованому середовищі автомобільного двигуна”. Так використовується весь енерговміст метану. Як наслідок, в атмосферу викидаються лише вуглекислий газ та вода, які значно менше шкодять довкіллю та впливають на клімат, ніж метан.

Без сортування сміття

Вихідної точкою для технології “Зі сміття – пальне” стала відсутність у Південно-Африканській Республіці традиції утилізації сміття, тобто сортування відходів у різні контейнери: пластик, харчові відходи, папір та скло. Ситуація типова для держав з перехідною економікою. Сміттєзвалища розкинулися по всій країні. Як виявилося, на них криється коштовна сировина: органічні відходи вкупі з пластиковими, будівельне сміття і метали. Протягом 20 років, після закриття одного із таких звалищ, відходи гниють у герметичному приміщенні.

Біологічні відходи під дією бактерій розкладаються, з чого утворюється так званий біогаз. Він повільно підіймається зсередини сміттєвих звалищ вгору. До його складу входять метан, вуглекислий газ, азот, а також сліди сірководню. Брудний та насичений вологістю "газовий коктейль" раніше було прийнято спалювати – надзвичайно шкідливий для довкілля процес.

Едді пропонує застосовувати його схему багатоступеневої переробки. Два заводських цехи він облаштував на пагорбі для очищення та переробки біогазу. “Газ на місці очищається, осушується та конденсується”. У підсумкувідкидаються “зайві” вуглекислий газ, вода та сірководень, а залишається сирий газ, пояснює Куук.

Утім, для того, щоб він міг слугувати пальним для газового двигуна, частка його теплотворної здатності або частка метану має сягати 87 відсотків. Тому доводиться у двох камерах підвищувати кількість метану, якого спочатку лише 50 відсотків. “У першій – до 75, а у другій – до 95 відсотків”, пояснює Куук. Запаху біометан не має. Тому вчені додають в газ спеціальну речовину, щоб біля бензоколонки пахло звично для автомобілістів.

Пальне з відходів для мобільності мегаполісів

Передбачається, що через декілька років на сміттєзвалищі заправлятимуться 5-10 відсотків машин у ПАР. Задля здійснення амбітних планів потрібно збільшити кількість точок виробництва біопалива та розширити мережу біозаправок.

Партнер Едісон Музенда з Університету Йоганнесбургу вважає, що пальне зі сміття може відіграти важливу роль при формуванні майбутньої транспортної інфраструктури метрополії Ґаутенг, яка швидкими темпами розростається довкола Йоганнесбургу. До 2050 року регіон налічуватиме близько 20 мільйонів мешканців. Потрібно вже зараз продумати, як розширити мережу приміського транспорту, щоб уникнути “інфраструктурного колапсу”, вважає професор з хімії та інженерних дисциплін.

“Власне біометан зі сміттєзвалищ ми можемо використовувати для громадського приміського транспорту, таксі та муніципальних машин”, - каже Музенда. Для цих цільових груп вигідно збудувати інфраструктуру для переобладнання на газові двигуни з приємним ефектом для населення. “Я думаю у нас в руках ключ до зниження цін на приблизно 30 відсотків”, - оцінює Музенда. Гарна новина для найбідніших верств населення, яких Джеффрі щодня возить містом у своїй дев’ятимісній маршрутці. Тож не дивно, що він розраховує на збільшення бажаючих заправитися на “його” пагорбі у майбутньому. “80 відсотків мешканців Південно-Африканської республіки перейдуть на біометан. Я у цьому абсолютно переконаний”, - каже він.