Из каких еще источников можно получить энергию
К 2024 году в Казахстане предполагается увеличить долю использования альтернативных источников энергии до 5% от общего энергопотребления, то есть достичь уровня показателей США и стран Евросоюза. Помимо ставших уже привычными возобновляемых источников энергии, таких как гидро-, ветро– и солнечная энергия, об использовании которых в Казахстане «Капитал.kz» писал в прошлом номере, есть и другие, о существовании которых люди пока даже не догадываются. Наиболее экзотические из них – энергия, аккумулируемая в Северном сиянии, кишечные газы сельскохозяйственных животных или асфальтное покрытие дорог...
Об использовании таких видов энергии в Казахстане пока не думают, а вот проекты по использованию геотермальной и биологической энергии существуют.
Геотермальная энергетика
Тепло земных недр – перспективный, круглосуточно доступный энергоресурс. Запасы геотермальной энергии более чем в 30 раз превосходят все ископаемые ресурсы вместе взятые. «В мире на сегодняшний день, как минимум, в 80 странах активно используют подобного рода природные ресурсы в различных целях, в частности, для получения тепла и электричества, – рассказала в интервью «Капитал.kz» Светлана Мухамбетова, аналитик IGM consulting company. – Более того, в 10 странах уже установлены ГеоТЭС, суммарная выходная мощность которых составляет около 8000 МВт». Этот показатель, конечно, невелик по сравнению с десятками и сотнями тысяч ватт мирового потребления энергии, однако позволяет говорить об относительной распространенности данного вида альтернативных источников энергии.
В Исландии, к примеру, за счет геотермии полностью покрываются собственные потребности в электрической и тепловой энергии. На Камчатке работают 3 геотермальные электростанции общей мощностью 76,5 МВт.
В подготовленном компанией IGM consulting company для АО «Национальный инновационный фонд» исследовании отраслей альтернативной энергетики Казахстана указывается, что существует два основных способа использования геотермальной энергии: прямое использование тепла и производство электроэнергии.
Прямое использование тепла является наиболее простым и поэтому наиболее распространенным способом. Практика прямого использования тепла широко распространена в высоких широтах на границах тектонических плит. Водопровод в таких случаях монтируется непосредственно в глубинные скважины. Получаемая горячая вода применяется для подогрева дорог, сушки одежды и обогрева теплиц и жилых строений. Способ производства электричества из геотермальной энергии очень похож на способ прямого использования. Единственным отличием является необходимость в более высокой температуре (свыше 150°С). Принцип работы геотермальной станции аналогичен принципу работы обычной тепловой электростанции и отличается отсутствием печи и котла. Вода закачивается в скважины, пробуренные над зоной подземного разлома, на глубину, где температура составляет около 200°С. Вода проникает в трещины горячего гранита, нагревается и по другой скважине в виде перегретого пара поднимается на поверхность земли. После этого горячая вода подается в теплообменник, и полученная энергия может использоваться в турбинах для выработки электроэнергии.
В Казахстане, для которого характерно неравномерное распределение энергии и большое количество децентрализованных районов, разработка геотермальных источников довольно перспективна. Но, по словам г-жи Мухамбетовой, по разным экономическим причинам геотермальные ресурсы республики пока не привлечены в качестве источников энергии. В незначительном объеме они используются в бальнеологии (лечение минеральными водами) и орошении бахчевых культур. В одном из санаториев Алматинской области геотермальные источники используются не только в медицинских целях, но и для получения тепловой энергии. Однако по своим потенциальным возможностям они имеют великолепное будущее, и могут стать одним из основных источников энергии западного и южного Казахстана.
Биоэнергетика
Энергия биомассы обладает многими уникальными качествами, которые обеспечивают этому виду энергии экологические преимущества. Методы получения энергии из биомассы основаны на термохимических и биологических процессах. Биологическое преобразование представляет собой естественные процессы – анаэробное сбраживание и ферментацию, – которые приводят к образованию полезного газообразного или жидкого топлива. В мире биоэнергетика получила широкое распространение в Бразилии, Финляндии, а в Швеции был запущен первый в мире поезд, работающий на биотопливе.
Мировое производство биоэнергии увеличилось примерно с 33 444 МВт в 2001 году до 49 705 МВт в 2007 году, среднегодовой показатель роста составил 6,8%.
По информации, приведенной в исследовании IGM consulting company, ежегодный объем органических отходов (биомассы) в СНГ составляет 500 млн. тонн. Их переработка потенциально позволяет получить до 150 млн. тонн условного топлива в год: за счет производства биогаза (120 млрд. куб. м) – 100-110 млн. тонн, этанола – 30-40 млн. тонн. Окупаемость современных технологий производства биогаза из отходов, по оценкам специалистов, составляет от 3 до 5 лет.
В последнее время большую популярность среди автолюбителей приобретает биоэтанол, который может использоваться в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания самостоятельно или как добавка к бензину. Его применение в качестве пятипроцентной добавки к бензинам приведет к снижению вредных выбросов до 50%, увеличению октанового числа топлива и эксплуатационных ресурсов двигателей.
Первым на постсоветском пространстве биоэтанол стал производить Казахстан на действующем в Северо-Казахстанской области производственном комплексе «Биохим». Завод многофункционален, в производство идет все сырье, включая отходы. Большая часть продукции комплекса идет на экспорт, и лишь малая часть реализуется на внутреннем рынке. До начала реализации биотоплива в Казахстане в 2007 году были проведены испытания биобензина на нефтехимическом концерне «BASF» в Германии. В результате испытаний было подтверждено высокое качество топлива, соответствующее стандарту Евро-2.
По словам Светланы Мухамбетовой, кроме комплекса «Биохим» в Казахстане разрабатывался проект по организации биотехнологического производства в технопарке НПО «Прогресс» в Степногорске, но, к сожалению, он остался не реализован. Однако стоит заметить, что системы по переработке отходов животноводства в электрическую и тепловую энергию успешно применяются в частных фермерских хозяйствах Алматинской области.
В целом для Казахстана очень перспективно в качестве альтернативного источника энергии производить биотопливо.
В долгосрочной перспективе наиболее оптимистично настроенные эксперты предполагают, что казахстанский малый и средний бизнес может полностью перейти на потребление энергии, выработанной за счет альтернативных источников энергии.
