Ныне в Украине наблюдается своеобразный «бум» в двух отраслях «зелёной энергетики» - солнечной и ветровой. Одна за другой вводятся в эксплуатацию ветро- и солнечные электростанции. Однако потенциал ещё одной отрасли «зелёной энергетики» инвесторы недооценивают. В то же время в Европе биогазовая энергетика развивается также стремительно, как другие её виды.

Как добывается биогаз?

О том, что такое брожение, знает, наверное, каждый взрослый человек, даже напрочь забывший курс школьной химии. Именно с помощью брожения биомассы и получают биогаз. Больше всего используют способ метнового брожения, которое происходит под воздействием трёх видов бактерий: гидролизных, кислотообразующих и метанообразующих. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. В итоге переработки бактериями биомассы и возникает газ метан, который после определённой подготовки можно использовать в энергетике. Одной из разновидностей биогаза является биоводород, где конечным продуктом жизнедеятельности бактерий является не метан, а водород. Но популярней всего добывают все-таки метан. Биогаз на 55—75 % состоит из метана и на 25—45 % из СО2.

В 2017 г. в Украине доля биогазовых установок в энергетике составила 2,5% от общего энергопотенциала

В качестве же биомассы можно использовать бытовой мусор, отходы жизнедеятельности животных, древесные отходы, траву, опавшие листья, солому, жом, отходы переработки сельскохозяйственных культур, ил, образующийся после сушки сточных вод и т.д. Кроме отходов биогаз можно производить из специально выращенных энергетических культур - например, из силосной кукурузы или сильфия, а также водорослей. Выход газа в это может достигать до 250 куб м. из 1 тонны. Для сравнения: из тонны навоза крупного рогатого скота получается 250—350 куб. м. биогаза.

Кроме производства электроэнергии, тепла или пара, биогаз можно использовать и в качестве автомобильного топлива.

Как работает установка

Биомасса (отходы или зелёная масса) периодически подаются с помощью насосной станции или загрузчика в реактор. Реактор представляет собой подогреваемый и утепленный резервуар, оборудованный миксерами. Чаще всего он выглядит издалека как сфера из металла, похожая на зерновой элеватор. В малых установках иногда используются композиционные материалы. В реакторе живут вышеупомянутые бактерии, питающиеся биомассой, которые и вырабатывают биогаз. Для поддержания жизни бактерий требуется подача корма, подогрев до 35-38 °С и периодическое перемешивание. Образующийся биогаз скапливается в хранилище (газгольдере), затем проходит систему очистки и подаётся к потребителям (котел или электрогенератор). Реактор работает без доступа воздуха, герметичен и неопасен.

Потенциал биогазовой энергетики в Украине

В Украине упомянутых запасов биомассы очень много, перерабатывается лишь незначительная её часть, а непереработанные отходы жизнедеятельности животных от крупных птицеводческих и животноводческих ферм загрязняют внешнюю среду. Только бытового мусора (учтённого и складированного на свалках) в год в Украине генерируется до 11 млн тонн. Чтобы оценить, насколько это много, представьте себе грузовой поезд из 650 000 вагонов, наполненных мусором! А ведь значительный объем мусора выбрасывается нелегально и лежит на десятках тысяч стихийных свалок. По оценкам аналитиков, если уровень развития биогазовой энергетики в стране достигнет хотя бы уровня развития солнечной и ветровой, то мы сможем ежегодно экономить до 4 млрд куб. м газа – импортного или собственной добычи. В денежном выражении по действующим ценам для бытовых потребителей это, ни много ни мало, а 27, 8 млрд грн.! Примером для развития биоэнергетики в Украине является Евросоюз, где она развивается уже давно.

Германия впереди

Среди промышленно развитых стран ведущее место в производстве и использовании биогаза по относительным показателям принадлежит Дании — биогаз занимает до 18 % в её общем энергобалансе. По абсолютным показателям по количеству средних и крупных установок ведущее место занимает Германия — 8000 установок. В Западной Европе не менее половины всех птицеферм отапливаются биогазом.
Кстати, в переработке упаковки и бытового мусора Германия отнюдь не на первом месте. Наиболее высокий уровень переработки в четырех странах – Словении (61%), Австрии (58%) Бельгии (55%) и Голландии (51%).

Развитие ускоряется

Если в конце 2014 года в Украине установили 14 МВт биогазовых установок, генерирующих электроэнергию по «зеленому» тарифу, то по состоянию на конец января 2018 мощности выросли до 40 МВт. Из них 15 МВт - это биогазовые установки, которые работают на полигонах твердых бытовых отходов, а еще 25 МВт - мощности, производящие биогаз из отходов сельского хозяйства.

Наиболее динамично развитие отрасли началось в 2017 году: мощности выросли с 21 МВт по состоянию на конец 2016 г. до 35 МВт по состоянию на конец 2017 г. Дело в том, что были достроены и начали производить биогаз сразу четыре биогазовых комплекса, с общей установленной мощностью 7,33 МВт. Отмечается, что самый большой из них - это первая очередь биогазового комплекса компании «Украина-2001» мощностью 5,109 МВт, что делает его вторым по установленной электрической мощностью после комплекса «Мироновский хлебопродукт» (МХП), который имеет мощность 5,692 МВт. Самым мощным на сегодня в Украине биогазовым комплексом является комплекс агропромхолдинга «Астарта-Киев». Уже в январе 2018 г. по «зеленому» тарифу заработали биогазовые установки совокупной мощностью 4,8 МВт. Оживлению развития этой сферы способствовал разработанный совместно с Госэнергоэффективностью и принятый в 2015 закон об обеспечении конкурентных условий производства электроэнергии. Этим законом увеличен на 10% «зеленый» тариф для электроэнергии из биомассы и биогаза - до уровня 12,38 евроцентов за кВт. ч. Также принят стимулирующий тариф на тепло, производимое не только из биомассы, но и из биогаза.

Сумы: неудачный опыт

В Сумах также попытались реализовать проект добычи биогаза на городском полигоне отходов, находящемся в Краснопольском районе, в районе Великого Бобрика, на территории нынешней Великосыроватской объединенной громады. Первая очередь полигона был построена в 2009 г. Сейчас сумской мусор складируют на второй карте (очереди) полигона, которая почти уже заполнена. Идут переговоры о строительстве третьей очереди, но они еще не завершены. Ежегодно Сумы генерируют до 70 тыс. тонн мусора, который складируется на полигоне практически без переработки. Поэтому потенциально сумской полигон мог стать площадкой для добывания биогаза и, соответственно, генерации тепла и электроэнергии. Дмитрий НАТАЛУХА, предприниматель, работающий в экологической сфере, и депутат горсовета, в 2017 г., заинтересовался подобными перспективами и стал подыскивать инвестора для строительства соответствующих мощностей. «Сначала говорили с представителями компании, построившими подобный комплекс в Виннице. Они приехали, взяли пробы, заявили, что результата позитивный, и... исчезли. Потом была другая компания, но у нее кроме громадных планов не было ни одного портфолио выполенных проектов. И только потом я вышел на компанию «ЛНК-Энерджи», в активе которой – несколько действующих биогазовых установок в Украине на полигонах, в том числе две - в Киевской области мощностью 2 и 1 Квт», - рассказывает Дмитрий Наталуха. Он съездил, посмотрел на реализованные проекты, увиденное ему понравилось. Представители компании приехали в Сумы, подписали меморандум о сотрудничестве с горсоветом и в начале 2018 г. провели пробное бурение на полигоне глубиной 9 метров. Оно обошлось компании в 80 тыс. грн. Через некоторое время пришел… негативный результат. Оказалось, что на полигоне грубо нарушили технологию складирования мусора. Каждый его слой шириной 3-4 метра необходимо утрамбовывать и пересыпать слоем земли, делая так называемый «пирог». Только тогда в соответствии с технологией, по которой работает компания, можно начинать промышленную добычу метана. «Поговорил с директором предприятия «Сумыжилкомсервис» Богданом ЗДЕЛЬНИКОМ, оказалось, что да, технология нарушалась по причине… низкого тарифа на захоронение ТБО, который не менялся с 2015 г. В нем предусмотрено только две составляющие – зарплата и топливо. Последний раз тариф изменялся в 2015 году. У предприятия просто нет средств на пересыпку мусора землей», - говорит Дмитрий Наталуха. Увеличивать тариф на захоронение ТБО городские власти Сум не спешат, хотя в 2018 г. уже дважды подняли тариф на вывоз мусора из города на полигон двум частным компаниям - «А-Муссон» и «Сервисресурс». «Жаль, что город потерял такой проект - «ЛНК-Энерджи» была готова платить 10% от прибыли в городской бюджет. В городе также могли бы появиться новые рабочие места, также бы в бюджет поступали дополнительные налоги.

Потенциал Сум и Сумщины

Кроме полигона ТБО, у Сум есть еще один потенциальный источник биомассы – полигон растительных отходов на ул. Линейной, на который свозят листву, обрезанные ветки деревьев, скошенную траву и т.п. Полигон нормально не обустроен, на нем растительные остатки просто гниют, хотя могли бы приносить пользу для городского бюджета. Еще один источник биомассы - ил, генерируемый городскими очистными сооружениями КП «Горводоканал». Несколько лет назад также появлялась информация о проекте утилизации ила, но далее намерений дело не продвинулось.

Сумщина, как аграрная область, также имеет неплохой сырьевой потенциал для развития биогазовой энергетики. В области до 10 крупных животноводческих комплексов, однако ни один из них не использует отходы животных для производства энергии. Едва ли наполовину перерабатываются щепа и опилки от многочисленных деревоперабатывающих предприятий, еще меньше - солома и остальные растительные отходы, генерируемые сельскохозяйственными предприятиями. На севере области есть много земель, которые непригодны для сельского хозяйства, но могут быть засеяны т.н. называемыми энергетическими культурами - например, энергетической вербой. О подобном проекте много говорили в 2012 г., но он также не был реализован.

На Сумщине, в частности в Лебединском районе, при поддержке Европейского банка реконструкции и развития (ЕБРР), может быть реализован проект биогазовой установки на основе отходов, возникающих при выработке альтернативных добавок для моторного топлива. Однако потенциальные инвесторы пока не раскрывают детали проекта.

Биогаз – каждому

Однако в Украине можно реализовать не только масштабные проекты добычи биогаза, но и индивидуальные – для каждого сельского подворья. В продаже уже несколько лет есть оборудование для таких установок, сообразительные фермеры делают его самостоятельно. Анатолий Стафийчук из села Бронница на Винничине тоже в свое время сделал биогазовую установку малой мощности из самых дешевых материалов. Он купил на базаре большой полиэтиленовый рукав, крепко завязал с обеих сторон, в него влезло около тонны навоза. В пакет сверху примотал водопроводную трубу-«сотку» и компрессор от холодильника. Пока биомасса прела, вырастил бактерии: взял по 5 л молочной сыворотки и навоза, перемешал, поставил в теплое место. Через две недели, когда бактерии созрели, вылил их в биомассу. Прошло еще недели две - и газ пошел. Когда понял, что газ выделяется только тогда, когда тепло, подогрел «реактор» электротеном - и процесс стал непрерывным. Теперь фермеру хватает газа на отопление собственного дома и приготовление пищи. Только надо учитывать, что он низкокалорийный, почти наполовину ниже калорийности природного газа», - говорит он.

Проект “Відкрита Європа” фінансується Європейським Союзом. Підтримку у реалізації проекту надає громадська організація “Інститут економічних досліджень та політичних консультацій” та "Європейська правда". Матеріали в рамках даного блоку підготовлені в рамках проекту “Просування реформ в регіони” за сприяння Європейського союзу (http://ec.europa.eu/europeaid). Зміст публікацій є виключно відповідальністю їх авторів та жодним чином не відображає точку зору Європейського союзу.