Разные категории отходов требуют определенных методов переработки. Для органических отходов применяется компостирование с получением удобрений/ технического грунта или же сбраживание с получением удобрений и биогаза. Если же говорить про пластмассу, то их в последнее время его стали перерабатывать механическим способом (измельчение, мойка, удаление посторонних примесей, сушка, экструзия) с получением вторичного сырья для производства новых материалов и изделий. Механическая переработка также применима для макулатуры, стекла, металла и резины. Однако для реализации такой технологии необходимо организовать правильную систему сбора, сортировки, подготовки отходов, а также соблюдать достаточно высокие требования к вторичному сырью.

Сжигание отходов не оказывает сверхнормативного воздействия на окружающую среду, при выполнении всех нормативных требований по защите окружающей среды за счет применения эффективного пылегазоочистного оборудования (технические системы, которые удаляют из промышленных газов вредные примеси (пыль, сажу)). При этом не требуется серьезная подготовка входящих отходов. Данный метод позволяет уменьшить объем отходов на 90% и одновременно генерировать тепло и энергию, которые могут потом снабжать дома и предприятия. Хотя чаще всего мусоросжигательные заводы используют генерируемое тепло и энергию в собственных целях. Однако эффективность предприятий термической переработки зависит от постоянства состава и свойств сжигаемого материала.

Ученые Пермского Политеха провели комплексный анализ сезонной динамики отходов и выявили факторы, которые нужно обязательно учитывать в работе мусоросжигательных заводов.

В течение года ученые отбирали и анализировали образцы материалов, их состава и свойствы, которые рассортировали на 40-41 компонент (газеты, пакеты, стекло и тд). После чего определяли их влажность и зольность (количество несгораемого остатка). На полученных данных была проведена оценка теплоты сгорания (количество энергии при сжигании) отходов в целом.

— Как показали исследования, сложность управления процессами утилизации напрямую связана с тем, что состав бытовых отходов кардинально меняется в зависимости от времени года. Например, весной в составе бытовых отходов преобладает макулатура, в частности школьные тетради, отправляемые на выброс после окончания учебного года. Осенью сырье в основном состоит из органики — остатков сезонных овощей и фруктов (картофельные очистки и корки арбузов). Зимой доля пищевых отходов уменьшается, но при этом увеличивается доля стекла. Летом же в составе мусора образуется максимальное количество мелкой инертной фракции (песка) от уборки территории, — рассказал Степан Полыгалов, доцент кафедры «Охрана окружающей среды».

В ходе анализа также было установлено, что осенью в отходах много влажных пищевых остатков, которые плохо горят. Весной, наоборот, преобладает сухое сырье — бумага и пластмассы, которые хорошо горят и дают много энергии. Летом в отходах много песка и земли, которые практически не горят и мешают процессу. Эти сезонные изменения важно учитывать при сжигании мусора, чтобы эффективно производить энергию и меньше вредить окружающей среде.

— В осенний период, когда отходы отличаются повышенным содержанием воды из-за сырости воздуха, обильных осадков и большого количества пищевых остатков, необходим этап предварительной сушки для повышения калорийности. В зимне-весенний сезон, при естественной низкой влажности отходов, термическая сушка может быть исключена из технологического цикла для снижения энергозатрат, — объяснил Степан Полыгалов.

Расширенные исследования теплотехнических свойств отдельных компонентов твердых коммунальных отходов позволяют получить подробные и достоверные данные влажности, зольности и теплоты их сгорания. На основе этих данных можно смоделировать состав и свойства продуктов, которые производятся на выходе из различных линий переработки твердых коммунальных отходов. Полученные результаты могут быть использованы при выборе метода обращения с отходами, разработке технологии их утилизации с получением продуктов вторичной переработки.

Американские исследователи нашли способ превратить растительные отходы — стебли кукурузы, ветви и древесную щепу — в особую жидкость, называемую бионефтью. И эта технология решает сразу две глобальные проблемы.

Во-первых, бионефть буквально запирает углерод под землей. Когда растительные остатки подвергаются быстрому пиролизу — нагреву до высоких температур без доступа кислорода — они превращаются в густую жидкость, богатую углеродом. Если эту жидкость закачать в заброшенные нефтяные скважины, углекислый газ, который растения когда-то поглотили из атмосферы, оказывается надежно заперт на тысячелетия.

Во-вторых, этот же метод помогает безопасно герметизировать старые скважины, которых только в США насчитывается сотни тысяч. Сегодня каждая такая консервация обходится примерно в миллион долларов, а утечки метана и загрязнение подземных вод — огромная экологическая проблема. Новая технология предлагает дешевый и эффективный способ решить ее.

Фактически, мы получаем замкнутый цикл: растения улавливают СО2 из воздуха, отходы превращаются в бионефть, а та отправляется обратно под землю. Никаких лишних выбросов, никаких гигантских дорогих комплексов.

Если технологию внедрят в промышленных масштабах, мы сможем одновременно очищать атмосферу, безопасно консервировать скважины и создавать новый рынок для сельского хозяйства и лесной промышленности.

Больше интересной информации про топливо, нефть, энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Южнокорейские исследователи из Корейского института машин и материалов (KIMM) разработали технологию, которая может перевернуть всю сферу переработки пластика. Они создали первую в мире плазменную горелку на водороде, способную разлагать несортированные пластиковые отходы за 0,01 секунды.

Да-да, сортировать ничего не нужно. Весь пластик — бутылки, пакеты, упаковки — попадает в установку, где его встречает плазма с температурой около 2000 °C. Под воздействием таких экстремальных условий молекулы пластика буквально рассыпаются на полезные химические элементы.

Обычные методы переработки — например, пиролиз — работают при куда меньших температурах (450–600 °C) и дают кучу бесполезных побочных продуктов. Новая технология устроена иначе: 100% водородное топливо и сверхвысокая температура позволяют получить из отходов чистые вещества — этилен и бензол. После очистки их чистота достигает 99%, что делает их пригодными для создания нового пластика.

Ученые говорят, что это настоящий прорыв. Сегодня химическая переработка пластика в мире развита слабо: дорого, сложно, требует сортировки. Теперь сортировка не нужна, а себестоимость переработки этилена уже сравнима с производством из нефти.

Интересно и то, что процесс потенциально можно сделать полностью безуглеродным, если использовать возобновляемые источники энергии. То есть решаются сразу две глобальные проблемы — переработка отходов и сокращение выбросов CO₂.

«Впервые в мире мы разработали процесс, который позволяет экономично перерабатывать смешанные пластиковые отходы в сырье», — заявил доктор Ён Хун Сон, руководитель исследовательской программы.

Сейчас технология проходит пилотные испытания, а в 2026 году в Южной Корее планируют запустить долгосрочную демонстрацию. Если все получится, мир может получить революционный способ избавляться от пластикового мусора и одновременно получать из него новое сырье.

Больше интересной информации про топливо, нефть, энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм