Проекты по переработке отходов в энергию стали сегодня важнейшим способом утилизации мусора и производства возобновляемой энергии в условиях, когда устойчивое развитие и энергетические потребности сталкиваются. По оценкам, мировой рынок переработки отходов в энергию к 2024 году составит 42.5 миллиарда долларов США, и прогнозируется его ежегодный рост на 8.3% к 2030 году . Ежегодно более 2,800 заводов по переработке отходов в энергию по всему миру перерабатывают около 576 миллионов тонн мусора . Помимо снижения зависимости от свалок, эти предприятия превращают мусор в полезный ресурс для электроснабжения городов. В данной статье рассматриваются принципы, преимущества и практическое применение проектов по переработке отходов в энергию, которые революционизируют энергетические системы и городскую среду по всему миру.

Что такое переработка отходов в энергию?

Отходы в энергию (WtE) — это процесс превращения биомассы, промышленных отходов или твердых бытовых отходов (ТБО) в энергию, которую можно использовать, например, в топливо, тепло или электричество. Сжигание — самый популярный метод, при котором мусор нагревается до высоких температур для создания пара, который приводит в действие турбины для выработки электроэнергии. Анаэробное сбраживание и газификация — это два других процесса, которые преобразуют мусор в синтетическое топливо или расщепляют органические вещества. WtE — это здорово, поскольку он решает растущую проблему отходов и обеспечивает устойчивый источник энергии для удовлетворения растущих потребностей мегаполисов.

В глобальном масштабе города ежегодно производят более 2 миллиардов тонн твердых отходов, и ожидается, что к 2050 году эта цифра вырастет до 3.4 миллиарда тонн, если нынешние тенденции сохранятся. Традиционные методы утилизации, такие как захоронение на полигонах, становятся неэкологичными из-за сокращения доступных земель и экологических проблем, таких как выбросы метана — парникового газа, в 25 раз более мощного, чем углекислый газ. Технология переработки отходов в энергию предлагает жизнеспособную альтернативу, сокращая объем отходов до 90% и используя их скрытый энергетический потенциал.

Как отходы в энергию снабжают города энергией

Проекты по переработке отходов в энергию различаются по масштабу, но для обеспечения электроэнергией крупных городов необходимы значительные объемы переработки отходов и сложная инфраструктура. Обычный мусороперерабатывающий завод может перерабатывать сотни тысяч тонн мусора в год, производя мегаватты электроэнергии, достаточные для обеспечения электроэнергией десятков тысяч домов. Например, технологии переработки отходов в энергию на основе тепловой энергии, занимавшие доминирующую долю рынка в 81.7% в 2024 году , обеспечивают надежное базовое электроснабжение за счет сжигания отходов для выработки тепла и электроэнергии.

С другой стороны, благодаря своим экологически благоприятным характеристикам, биологические методы, такие как анаэробное сбраживание, становятся все более популярными, и прогнозируемый среднегодовой темп роста к 2030 году составляет 9.2% . Пищевые отходы и сельскохозяйственные остатки являются примерами органических отходов, которые эти системы перерабатывают для получения биогаза, который затем можно сжигать для выработки энергии или преобразовывать в биометан для подачи в сеть. В любом случае, установки по переработке отходов в энергию легко интегрируются в городские энергетические сети, которые часто дополняются ветровой или солнечной энергией для формирования гибридных возобновляемых энергосетей.

Читайте также: За пределами мусорного бака: удивительные продукты, созданные из переработанных пластиковых отходов

Ведущие примеры проектов WtE

1. Копенгаген, Дания

Копенгагенский мусоросжигательный завод «Копенхилл», также известный как «Амагер Бакке» , — это инновационное предприятие по переработке отходов в энергию, строительство которого было завершено в 2017 году. Завод сжигает 440 000 тонн отходов , обеспечивая электроэнергией 60 000 домов и теплом 160 000 домов в год. Завод обладает невероятной энергоэффективностью в 107% , производя пар из отходов при температуре выше 440 градусов Цельсия . На территории «Копенхилла» также есть пешеходные тропы и искусственный горнолыжный склон, демонстрирующие креативное сочетание рекреационного пространства и управления отходами. Завод способствовал достижению цели Дании по углеродной нейтральности к 2050 году , помогая сократить выбросы углекислого газа в Копенгагене на 150 000 тонн к 2024 году.

2. Шэньчжэнь, Китай

Завод по переработке отходов в энергию в Шэньчжэне (Восточный) , крупнейший в мире в своем роде, выводит Китай в авангард расширения мощностей возобновляемой энергетики. Он был открыт в 2023 году и будет полностью введен в эксплуатацию к 2025 году. Завод перерабатывает 5,000 тонн мусора в день и производит 550 миллионов кВт·ч электроэнергии в год , чего достаточно для обеспечения электроэнергией 150 000 жилых домов в городе с населением 17 миллионов человек. Благодаря использованию сложных систем контроля выбросов, уровень диоксинов значительно снижается до 0.01 нг/м³ , что намного меньше требований ЕС. Например, Шэньчжэнь планирует расширить свою сеть заводов по переработке отходов в энергию к 2025 году в рамках плана Китая по достижению пика выбросов углекислого газа к 2030 году.

3. Сингапур

В Сингапуре, городе-государстве с ограниченной территорией, ежедневно перерабатывается 21 083 тонны мусора , в основном на мусоросжигательных заводах. Ежедневно из 3,600 тонн, перерабатываемых мусоросжигательным заводом Туас , вырабатывается 120 мегаватт электроэнергии , чего достаточно для обеспечения электроэнергией 240 000 домов. К 2024 году мусоросжигательные заводы будут обеспечивать 37% электроэнергии страны . Благодаря 90-процентному сокращению объема отходов и переработке золы в строительных материалах, Сингапур является ярким примером экономики замкнутого цикла, сочетающей городское планирование и энергетическую безопасность.

Преимущества проектов по переработке отходов в энергию

WtE желательна в дополнение к производству электроэнергии, поскольку она имеет ряд существенных преимуществ, которые стимулируют ее использование. Среди основных преимуществ — сокращение отходов. Поскольку вместимость свалок уменьшается во всем мире, заводы по переработке отходов в энергию (WtE) играют все более важную роль в снижении использования свалок. С помощью термического процесса эти компании значительно сокращают объем отходов до золы, которая составляет всего около 10% от исходной массы. В отличие от ископаемого топлива, отходы являются возобновляемым источником энергии, поскольку это ресурс, который можно непрерывно пополнять. По мере ввода в эксплуатацию новых заводов по переработке отходов в энергию (WtE) процент электроэнергии, вырабатываемой WtE, по прогнозам, увеличится с 2% в 2024 году.

Снижение выбросов является важнейшим аспектом современных предприятий по переработке отходов в энергию. Современные установки с технологиями улавливания углерода и строгим контролем выбросов производят меньше парниковых газов, чем традиционные методы захоронения отходов, даже если сжигание и выделяет CO2. Примечательно, что выбросы метана, которые обычно являются результатом разложения отходов, практически полностью исключаются при этом методе. Участие в таких программах способствует экономическому росту, поскольку рынок стимулирует инновации, а также создает рабочие места. Инвестиции в «зеленые» технологии были стимулированы значительной долей доходов Европы от проектов по переработке отходов в энергию (41.8%) в 2024 году. Политика, способствующая этому импульсу, такая как Закон ЕС о безуглеродной промышленности , укрепила перспективы отрасли для расширения и устойчивого развития.

Читайте также: Превращение отходов в богатство: превращение биоотходов в ценный ресурс

Заключение

Инициативы по переработке отходов в энергию — это больше, чем временное решение; инициативы по переработке отходов в энергию — это ключевой компонент революции возобновляемой энергии, преобразующий городские обязательства в активы. Эти объекты — от огромного мусоросжигательного завода в Шэньчжэне до завода на вершине горнолыжного склона в Копенгагене — показывают, что WtE может обеспечивать энергией целые города, одновременно снижая воздействие на окружающую среду. По одному городу за раз, WtE позиционируется, чтобы произвести революцию в управлении отходами и управлять нашим будущим благодаря растущей промышленности и развивающимся технологиям. Поскольку количество отходов, производимых во всем мире, увеличивается, а спрос на энергию растет, WtE предлагает работающее, масштабируемое решение, демонстрирующее, что даже наш мусор имеет потенциал для освещения планеты.

Читайте также: Важность сокращения потребления электронных отходов