Чудо-энергия мусора: ученые научились получать топливо из бытовых отходов

Солнце в керамике

- Филипп Григорьевич, словосочетание «плазменные технологии» звучит устрашающе. В школе учат, что плазма - то, из чего состоит Солнце. Вам удалось приручить Солнце?

ДОСЬЕ
Филипп РУТБЕРГ родился в 1931 г. в Виннице. Окончил юридический факультет ЛГУ и Ленинградский политехнический институт. С 2000 г. - академик РАН. Директор Института электрофизики и электроэнергетики, автор более 300 научных работ.

- Ну, во всяком случае, той температуры, что на поверхности Солнца - а это 6 тыс. градусов Цельсия, - мы в нашей установке легко достигаем. Хотя это ещё нe значит «приручить Солнце» (смеётся). В чём заключается наш метод? Мы используем так называемую низкотемпературную плазму - ионизованный газ, где содержится одинаковое количество отрицательно и положительно заряженных частиц. При помощи генератора плазмы (плазмотрона) мы производим струю газа - её температура как раз сопоставима с температурой поверхности Солнца. Эта струя поступает в реактор - стальной цилиндр, выложенный изнутри высокопрочной керамикой, способной выдерживать до 1700°С. Примерно столько и получается, когда плазма начинает воздействовать на перерабатываемое вещество. Это могут быть любые органические отходы - бытовые, канализационные, сельскохозяйственные. Главное, чтобы они содержали органику - углерод и водород. В принципе, большинство отходов, если убрать из них металлы и камни, содержит органику.

- А разве это не похоже на простое сжигание мусора?

- Это принципиально иной процесс. При сжигании мусора извлекается 20-30% энергии, остальное уходит в атмосферу. Сгорание идёт при 800-1000°С, а это оптимально для образования диоксинов, страшных канцерогенов. Они потом с дождём выпадают нам на голову. Так вот, мы сообщаем веществу энергию, необходимую для его перевода из твёрдой фазы в газообразную без вредных выбросов. Превращаем отходы в газ. А затем молекулы этого газа разваливаем на атомы. В итоге получается смесь двух газов, водорода и окиси углерода - СО, так называемый синтез-газ. По калорийности он немного уступает природному газу, но и его можно с успехом применять в энергетике - в турбинах, дизель-генераторах. Можно получать различные виды спиртов…

- Вот в этом месте многим захочется подробностей…

- Речь идёт о спиртах для биотоплива (смеётся). Вся Калифорния и Бразилия уже на таком ездят. Американцы делают топливо из кукурузы, бразильцы - из сахарного тростника. Но это же пищевые продукты, зачем их переводить? У нас на роль сырья подойдут органические отходы или отходы древесины.

Уголь - в газ

- А есть ли в вашей технологии экономическая выгода? Ведь для создания струи плазмы тоже надо затратить энергию, и немаленькую.

- Для производства плазмы мы затрачиваем одну единицу энергии, а в синтез-газе, который получаем на выходе, содержится 5-6 таких единиц. Не забывайте, мы ведь не выбрасываем вещество в атмосферу, а переводим его скрытую энергию в энергию потенциального топлива! Если затем использовать синтез-газ на установках так называемого комбайн-цикла (разновидность ТЭЦ, только более эффективная), то 60% энергии будет преобразовано в электричество, 30% - в тепло. Выбросы минимальны и почти безвредны. Весь мир переходит на подобные установки.

Так что наша технология экономически выгодна. И она безопаснее, чем ядерная и даже тепловая. Конечно, энергетика ХХI века ещё долго будет основана на нефти, газе и угле. Но доля «зелёной» энергетики стремительно растёт. По новым прогнозам, через 10-15 лет она займёт 20% мировой энергетики. Кстати, с помощью плазменной технологии можно и обычный уголь переводить в газ. Угля на планете много, но если его просто сжигать, то можно всю атмосферу загубить. А плазма точно так же, как и бытовые отходы, переводит его в безвредный синтез-газ.

- А насколько уникален ваш плазмотрон? Есть в мире подобные установки?

- Первые генераторы плазмы ещё немцы до войны делали. Но они работали на постоянном токе, а мы попробовали на переменном, и эти системы оказались самыми эффективными. Так что, можно сказать, мы были первыми. Да, у нас пока лучшая установка в мире, но за рубежом строятся аналоги, причём в масштабах крупных заводов - в США, Японии... В Штатах на одного человека производится 4 кг мусора в день. А преобразование 10 кг отходов в синтез-газ позволяет в течение суток снабжать одну квартиру электричеством и теплом. В Мировом океане скопились острова мусора, один из них по размерам уже сравнялся со штатом Техас. Академик Велихов предложил, и мы обсуждали такой проект: построить корабль, снабжённый нашими плазмотронами. Весь этот мусор, а там в основном пластик, можно перерабатывать на месте, сразу получая и топливо.

- Утилизация мусора стала модной темой. «Единая Россия» объявила о планах создать новую госкорпорацию - «национального оператора по обращению твёрдых бытовых отходов». Как вам идея?

- Опыт показывает, что в нашей стране ничего хорошего из таких затей не выходит. Да и в мире нет монополий в области утилизации мусора. Хотя внимание к теме огромное, там крутятся колоссальные деньги. Недавно были опубликованы данные: в США на переработке отходов можно заработать 41 млрд долл. в год, в Европе - свыше 30 млрд, в Китае - 20 млрд, в России - 1,4 млрд. У нас огромные площади гниющих лесов, которые можно использовать для нужд энергетики. А мы ещё в Китай собираемся вывозить сельхозотходы. Зачем? Всё это нам самим пригодится.