ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ В Коновалов М.Н.

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ В
КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА В СНИЖЕНИИ ЭМИССИЙ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
Коновалов М.Н. (КГУ, г. Курган, РФ)
Burning of fossil fuels for energy creates carbon dioxide emissions. To achieve the
goals of the Kyoto Protocol and reduce the risk of significant climate change is
necessary to reduce energy consumption. This can be achieved through energy
efficiency and replacing fossil fuels with renewable energy, such as wood waste.
Глобальное изменение климата стало важной научной и политической
проблемой. Над ее решением работают многие тысячи исследователей различных
специальностей в десятках стран мира.
Как сообщается в новом докладе ООН, представленном Исполнительным
секретариатом Рамочной конвенции ООН об изменении климата, выбросы
парниковых газов промышленно развитыми странами растут седьмой год подряд.
В соответствии с Рамочной конвенцией и Киотским протоколом ряд
промышленно развитых государств пообещали прилагать усилия для сокращения
выбросов парниковых газов (ПГ), на пять процентов по сравнению с уровнем
1990 года. Однако, отчеты свидетельствуют, что в 40 промышленно развитых
странах выбросы парниковых газов в 2007 году выросли на 1% по сравнению с
уровнем 2006 года.
Конференция по проблемам изменения климата, которая пройдет 7-18
декабря 2009 года в Копенгагене, должна принять новое глобальное соглашение о
защите климата Земли, которое сменит Киотское соглашение, истекающее в 2012
г. Как подчеркнул Исполнительный секретарь Рамочной конвенции об изменении
климата Иво де Бур, данные за 2007 год свидетельствует о крайней
необходимости одобрить на встрече в Копенгагене всестороннее, справедливое и
эффективное соглашение по климату.
Киотский протокол определяет почти для каждой страны необходимость
снижения выбросов парниковых газов, для чего необходимо уменьшить
использование ископаемых видов топлив.
Наибольший рост глобальных выбросов ПГ в период 1970-2004 гг. был
обусловлен в первую очередь сектором энергоснабжения (увеличение на 145%).
Существенным стимулом для интенсивного использования биомассы леса в
энергетических целях могут быть предусмотренные Киотским протоколом
зачеты сокращения выбросов ПГ. Выбросы ПГ при сжигании возобновляемых
энергоресурсов не учитываются в общем объеме выбросов, а переход на такие
энергоносители может рассматриваться в рамках механизмов гибкости Киотского
протокола как проект совместного осуществления.
Двуокись углерода, углекислый газ (CO2), источником которого служит
содержащийся в топливе углерод, является основным продуктом сгорания всех
видов топлива. Использование же возобновляемых источников энергии, и
биомассы в частности, может снижать выбросы вредных веществ, улучшая
экологический баланс (т.е. можно получить более низкий уровень выбросов
углекислого газа на единицу произведенной энергии). Например, в то время как
сжигание ископаемых видов топлива приводит к чистым выбросам в атмосферу
углекислого газа, сжигание древесины возвращает в атмосферу тот объем CO2,
который поглотили растущие деревья. Именно с этим связана возможность
широкого применения древесных отходов в качестве топлива. Таким образом,
древесные отходы считаются нейтральным материалом по CO2.
Россия – крупнейшая в мире лесная держава, свыше 720 млн. га покрыты
лесом, здесь сосредоточено 22% мирового объема леса. Поэтому логично именно
древесину рассматривать как главный для России возобновляемый
энергетический ресурс.
Древесина никогда не исключалась из энергетического баланса страны.
Однако роль ее в настоящее время ограничивается 0,4-0,5% производства всей
энергии, что не отвечает возможностям широкого использования этого
возобновляемого энергоносителя на базе современных технологий. Несмотря на
высокий энергетический потенциал, Российская Федерация экспортирует более
50% нефти и нефтепродуктов, почти 43% природного газа, при этом ряд регионов
и отдельных населенных пунктов испытывает энергетический дефицит.
Расширение инфраструктуры использования древесины как возобновляемого
энергоносителя может положительно повлиять на решение этой проблемы.
Острота проблемы энергообеспечения особенно характерна для населенных
пунктов, удаленных от центра и основных транспортных магистралей.
По экспертным оценкам, экономический потенциал возобновляемых
источников в России составляет более 25% от годового потребления топлива. В
то же время, доля возобновляемой энергетики (без крупных ГЭС) – это 1%
выработки тепла и 0,5% выработки электроэнергии. В Энергетической стратегии
РФ признается важность возобновляемой энергетики, однако, практическая
реализация задерживается. В некоторых регионах есть успешные примеры
замещения угля и мазута древесными отходами, но в целом масштабного
внедрения известных и широко обсуждаемых технологий возобновляемой
энергетики в России не наблюдается.
В целом, использование биомассы леса в качестве энергоносителей
позволяет обеспечить теплом и энергией 5-7 млн. человек, проживающих в
поселках, удаленных от промышленных центров и энергетических магистралей в
центральной и северо-азиатской части Российской Федерации.
Ежегодно в России сжигается примерно 50 млн. м3 дров, из которых только 6
млн. м3 (12%) централизованно запасаются и реализуются топливоснабжающими
предприятиями. Это значит, что основную часть дров сельское население
запасает самостоятельно, вырубая ближайшие к населенным пунктам леса.
С лесохозяйственной точки зрения в России используется не более 20%
расчетной лесосеки. Это во многом индикатор того, что прямое коммерческое
использование очень большой части лесов – рубки малоценных просто
нецелесообразны.
Использование
древесины
сдерживается
низкой
эффективностью
традиционных энергопреобразователей. Вместе с тем, высокая рентабельность
может быть достигнута путем применения современных технологий подготовки,
брикетирования и транспортировки древесного топлива и его сжигания в
современных установках, использованием в качестве топлива малоценных
дешевых пород древесины. Низкобонитетная лесистость (процент лесов с низким
качеством древесины – ниже III класса) в Российской Федерации составляет
около 70%, в относительно плотно заселенной Европейско-Уральской части
почти 50%. Из них береза и осина, обладающие наиболее коротким циклом
восстановления, составляют около 17% лесного фонда, а их интенсивное
использование должно положительно сказаться на повышении общей ценности
леса.
Биотопливо за последние несколько лет становится важным фактором
решения проблем, связанных с климатом.
Все большую популярность как на Западе, так и в России набирают
топливные брикеты. Существуют хорошие перспективы и предпосылки перехода
на биомассу леса в качестве альтернативного вида топлива вместо угля и мазута.
Спрос на древесные брикеты и пеллеты, оборудование для их сжигания и
производства растет пропорционально ценам на такие традиционные виды
топлива как нефть и газ. В некоторых странах Европы, где рынок альтернативных
источников энергии наиболее развит, пеллетами отапливается до 2/3 жилых
помещений.
Курганская область имеет потенциал использования древесных отходов в
качестве энергетического топлива. Она является потребителем всех видов
топлива, в частности, дров, угля, газа, и жидкого топлива. Согласно региональной
энергетической политике, к 2020 году должны быть газифицированы все районы
области. Однако, анализ топливно-энергетического рынка с 1998 по 2007 гг.
показывает, что даже в полностью газифицированных районах потребители
продолжают использовать твердое топливо. Это связано с техническими,
технологическими и экономическими препятствиями. Прогнозируется, что доля
газа в общем объеме топлива не превысит 54%.
Общая площадь лесов Курганской области составляет 1845,3 тыс. га. В
составе основных лесообразующих пород хвойные насаждения занимают 25%
(372,8 тыс. га.), мягколиственные – 74% (1121,1 тыс. га), кустарники – 1%
(18,5 тыс. га). На долю березы приходится 66%, сосны – 24%, осины – 8%
лесопокрытых земель.
Основным видом использования лесов в Курганской области является
заготовка древесины. Общий объем вырубленной древесины по всем видам рубок
в 2008 году составил 1350,4 тыс.м3.
Существенное негативное воздействие на окружающую среду оказывают и
отходы лесопромышленного комплекса, которые образуются как на стадиях
лесозаготовки, лесопиления и лесопереработки, так и в процессе производства
товарной продукции, достигая 70% от общего объема древесины. Образующиеся
отходы в основном хранятся на территории предприятий, а также передаются
частично на полигоны и свалки.
Осознание того, что основные прибыли приходятся на переработку
древесины, а не на рубку леса, уже произошло. Уже имеющиеся отходы
лесопиления и потенциальный рост отходов позволяет говорить о наличии в
России условий, при которых может развиться достаточно большой рынок
прессованного биотоплива, в создании которого возможно привлечение
инвесторов через механизм проектов совместного осуществления.
В России сейчас реализуется около 50 таких проектов, особенно в
энергетике и в области утилизации отходов. Теплоэнергетика, лесной комплекс
ряда регионов могут напрямую заключать договора, получая от
заинтересованных стран инвестиции на новые технологии, реконструкцию
оборудования и пр. Один из таких проектов разрабатывается совместно с
Нидерландами для Костромской области и предусматривает сокращение к 2010 г.
эмиссии парниковых газов на 1 млн. т за счет использования для местного
энергоснабжения топлива из возобновляемых источников энергии — биомассы
низкотоварной древесины и древесных отходов.
Возможности России в переработке биомассы практически не ограничены,
так как общий лесной прирост намного опережает лесозаготовки, да и
заготовленная древесина используется не эффективно.
Россия же, как страна, пока очень богатая полезными ископаемыми и
лесными ресурсами, хронически отстает от Европы по потреблению и
производству биотоплива.
Таким образом, решение проблемы утилизации древесных отходов на
сегодняшний день перспективно в энергосбережении, а грамотная организация
переработки данного вида отходов обеспечит экономический, экологический и
социальный эффект.