Утилизация отходов
Океан мусора: Дело о пропавшем пластике
Огромные острова мусора в центре Атлантики перестали расти. Но радоваться рано: ученые уверены, что мы просто не понимаем, куда деваются новые объемы отходов, выброшенных в океан.
На сотни километров Тихого океана растянулось знаменитое скопление мусора – место, куда течения сносят выброшенные в воду отходы и где они накапливаются, вынуждая и корабли, и рыбу держаться подальше от этого архипелага медленного разложения. Точные размеры его неизвестны – одни оценивают площадь примерно с Техас, другие – больше, чем все США целиком. Впрочем, мы уже рассказывали об этом в заметке «Великий мусорный путь». Нечто подобное обнаруживается и в Атлантике, где благодаря циркуляции течений огромные количества пластика образовали скопление размерами минимум в 2/3 территории континентальной части США.
Недавно океанографы провели детальное исследование развития этого Североатлантического скопления и пришли к неожиданному выводу: несмотря на существенный рост промышленности и потребления, количество пластика в нем за последние 20 лет не изменилось. То ли большая часть пластика стала хорониться на суше – то ли избыток пластика уносится куда-то в океан, образуя новые, пока неизвестные острова этого мусорного архипелага.
Сбор и анализ пластика в Северной Атлантике и Карибском море ученые ведут начиная с 1986 г. Для этого с исследовательского корабля выбрасывается 2-километровая сеть с ячейками достаточно мелкими для того, чтобы улавливать фрагменты величиной не больше ногтя. В своей недавней работе Николай Максименко, Кара Ло (Kara Law) и другие ученые суммировали данные по 6136 «уловам», собранным за 22 года, и показали, что у самого побережья количества пластика невелики, но заметно увеличиваются в сотнях километрах от него, на широтах между 22 и 38 градусами. Впрочем, и здесь его не так много, как ожидалось – около 1 тыс. мелких фрагментов можно выловить из объема, по словам ученых, «эквивалентного 2 тыс. наполненным ванным».
Химический анализ показал, что эти фрагменты пластика, в основном, полиэтиленовые и полипропиленовые – то есть, состоят из материалов, из которых изготавливаются пластиковые пакеты и упаковка. Иногда встречаются и сравнительно крупные почти целые объекты – пластиковые ведра или зубные щетки – но намного реже.
Это чрезвычайно странно, ведь объемы мусора, который сбрасывается в Атлантику, наводят на мысль о том, что где-то он должен скапливаться в колоссальных количествах. Тогда исследователям пришла в голову мысль, что за тем, куда океан относит его, можно проследить со спутника, выбросив плавающие маячки и наблюдая за их перемещениями. Выяснилось, что регион этот, как и в Тихом океане, связан с субтропическим кольцом течений, в котором ветра увлекают потоки воды двигаться по огромному кругу вокруг сравнительно спокойного центра – мусор, насколько нам известно, скапливается и в аналогичных областях Тихого и Индийского океанов.
Но самым удивительным оказалось то, что, если не считать сезонные изменения количества пластика, оно остается на одном и том же уровне почти все время наблюдений, хотя и производство, и использование его за эти годы возросли в несколько раз. Возможно, свою роль сыграло введенный в США в 1988 г. запрет на захоронение пластикового мусора в океане. Однако ученые полагают, что где-то имеется «утечка»: мы просто не знаем, куда делось избыточное количество пластика.
Возможно, он разваливается на фрагменты более мелкие, чем способна уловить использованная сеть. Возможно, со временем их покрывают водоросли, заставляя не оставаться на поверхности, а погружаться ко дну – или их невольно поедают рыбы и морские животные (что, конечно, отнюдь не полезно, а порой и прямо токсично).
Источник: журнал Популярная механика
Новая технология утилизации пластика сочетает в себе энергоэффективность с экологичностью
Инновационная камера сгорания отходов решила главную проблему утилизации пластикового мусора – устройство позволяет сжигать пластик, не выпуская вредные выбросы в атмосферу, а заставляя их работать на производство электроэнергии.
Количество пластиковых отходов на сегодняшний день настолько велико, что ученые уже думают не только над тем, как утилизировать пластмассу, но и над тем, как делать это с максимальной выгодой. Идея получения энергии от сжигания пластика не нова, и способов ее реализации существует немало. Но проблема экологичности процесса по-прежнему остается актуальной - сгорание пластмассы неизбежно сопровождается выбросом в атмосферу вредных веществ.
Однако, по всей видимости, в ближайшее время эта проблема будет устранена благодаря изобретению профессора Янниса Левендиса и группы студентов Северо-Восточного университета. Ученые сконструировали специальную камеру сгорания отходов, опытный образец которой был представлен на пятой ежегодной конференции по энергетике MIT в марте 2010 года.
Секрет устройства заключается в специальном двойном резервуаре. Сначала пластиковые отходы обрабатываются в верхней части резервуара, при этом твердые материалы превращаются в газ в результате пиролиза. Полученный газ отправляется в нижнюю часть резервуара, где он сжигается вместе с окислителями. В результате горения выделяются тепло и пар, при этом тепло используется для поддержания горения в камере, а пар – для выработки электроэнергии.
Опытный образец, представленный разработчиками, обладает небольшими размерами, но ученые утверждают, что устройство можно масштабировать до размера крупной электростанции. Согласно некоторым расчетам группы разработчиков, новая технология получения электроэнергии способна заменить до 462 миллионов галлонов нефти только в Соединенных Штатах, при условии, что будут использованы все пластиковые отходы. А если посчитать количество пластиковых отходов во всем мире, то эта цифра будет весьма впечатляющей.
Производство энергии очистными сооружениями
Научившись использовать энергию ветра, воды и солнца, человечество не останавливается на достигнутом, совершенствуя разработанные технологии и открывая новые пути развития альтернативной энергетики. Так, в Германии роль генератора энергии выполняют очистные сооружения.
На сегодняшний день Германия добилась немалых успехов в ветро- и гидроэнергетике: из этих источников в 2008 году получено 14% всей потребленной страной энергии. Однако в Немецком объединении специалистов по водному хозяйству, сточным водам и отходам пришли к выводу, что энергия воды используется не достаточно активно, тогда как потенциал у этого источника велик.
Председатель объединения Отто Шааф подсчитал, что вместо 22,5 тераваттчаса электроэнергии в год, вырабатываемой за счет воды в настоящее время, можно будет получать почти 34 тераваттчаса ежегодно. В общей сложности такой электроэнергией были бы обеспечены 2,5 миллиона семей численностью четыре человека каждая.
Считается, что в Германии энергетический потенциал воды освоен почти на 70%. По мнению Отто Шаафа, если модернизировать некоторые устаревшие установки, которые были запущены до 1945 года, мощность повысится еще на 15%.
Но в качестве источника энергии можно рассматривать не только природные водоемы. Профессор Армин Мельза обратил внимание на возможности утилизации сточных вод очистными сооружениями. Осадки, образующиеся после их очистки, обладают большим энергетическим потенциалом. По оценкам ученого, выработанный в специальном резервуаре свалочный газ содержит большое количество энергии – 70% метана, 30% углеводорода, что значительно превышает энергоэффективность той же газовой печи.
Сегодня в Германии при некоторых очистных сооружениях уже действуют блочные тепловые электростанции. Это позволяет вырабатывать 1,3% электроэнергии с помощью распределяемого сбросного газа.
Проектная мощность каждого из четверти очистных сооружений Германии рассчитана более чем на 10 тысяч человек. Если только при этих предприятиях строить блочные ТЭС, а позже оборудовать там и резервуары для топлива, объем электроэнергии, выработанной посредством свалочного газа, можно увеличить в два-три раза. Но для успешной реализации проект требует значительных инвестиций. Одни только блочные тепловые электростанции обойдутся в 600 миллионов евро, не говоря уже о затратах на резервуары для топлива.
К таким капиталовложениям владельцы очистных сооружений пока не готовы. Они считают, что в перспективе для конвертирования энергии будут больше использовать газ, вырабатываемый из биологических отходов, - биогаз. ремонт в квартире Заказать за пять минут посетительские итальянские диваны по невысоким ценам, обращайтесь. Обувь нет а порте.