Канал Осьминог Пауль

Углеродный след — это количество парниковых газов, которые выделяются в атмосферу в результате деятельности человека за определенное время на единицу продукции или процесса. Традиционно его расчеты применяются в энергетике и отраслях промышленности, но влияние на экологию планеты также оказывает сфера транспорта с большими объемами потребления топлива. В сфере обращения с твердыми коммунальными отходами важную роль играет специализированный транспорт для перемещения мусора от мест его накопления к объектам утилизации. Мусоровозы, выполняющие ежедневные рейды, потребляют топливо, работают на холостом ходу во время погрузки и разгрузки, а их маршруты не всегда оптимизированы – все это может приводить к значительным выбросам вредных веществ и выделению углекислого газа. Ученые Пермского Политеха предложили метод  расчета углеродного следа мусоровоза, а также написали для этого специальную программу.

На программу выдано свидетельство № 2025613566. Разработка выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Декарбонизация — один из ключевых трендов современности, направленный на снижение выбросов углекислого газа в атмосферу. Помимо энергетики и промышленности внимание необходимо уделять транспортной отрасли, которая является значимым источником парниковых газов. В последние годы прогрессивные транспортные компании все чаще анализируют маршруты доставки грузов и перевозки пассажиров с точки зрения энергоэффективности и углеродного следа. Это необходимо для разработки эффективных мер по снижению выбросов.

В настоящее время для оценки углеродного следа от сжигания топлива в двигателях транспортных средств применяются рекомендации международных стандартов и онлайн-калькуляторы (например, DHL Carbon Calculator, EcoTransit World), которые помогают компаниям анализировать показатели энергопотребления. Однако в расчетах не принимается во внимание специфика работы каждого вида транспорта в отдельности, а ведь разный режим движения, тип топлива, загрузка и даже холостой ход (когда машина во время погрузки или разгрузки не движется, но работает) напрямую влияют на объем выбросов: например, перегруженный транспорт потребляет больше топлива на тонну груза, а дизельные, бензиновые, газовые и электрические моторы производят разное количество углекислого газа.

Специализированные машины для перевозки твердых коммунальных отходов, то есть бытового мусора, играют важную роль в городской инфраструктуре. Их передвижение сопряжено с особенностями: частые остановки, холостой ход, прогрев двигателя в холодное время года — все это увеличивает расход топлива и, как следствие, углекислого газа.

Ученые Пермского Политеха разработали метод расчета, который учитывает прогрев двигателя, простой на холостом ходу, движение с разной нагрузкой, затраты топлива при погрузочно-разгрузочных работах.

— В расчете используются специальные коэффициенты, которые показывают, сколько углекислого газа образуется при сжигании определенного вида топлива (бензина, дизеля и т.д.). Программа рассчитывает выброс на тонну отходов, собираемых по маршруту движения мусоровоза. В качестве исходной информации для расчета углеродного следа принимались сведения о количестве рейсов, грузоподъемности и эффективности загрузки собирающих мусоровозов на территории Перми, – комментирует Галина Батракова, профессор кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, доктор технических наук.

Таким образом, в расчетах учитывается не только сам пробег машины, но и все ситуации, когда двигатель работает и сжигает топливо.

Поскольку для обработки такой информации требуется много данных, ученые решили автоматизировать эти расчеты.

— Мы написали программу на языке Pascal. Она позволяет рассчитать удельный выброс углекислого газа на тонну перевозимого мусора, что особенно важно при сравнении транспорта разной грузоподъемности. При внедрении раздельного сбора отходов потребуется разрабатывать более гибкие маршруты движения мусоровозов от контейнерных площадок к пунктам перегрузки, объектам переработки и полигонам захоронения, — рассказывает Дмитрий Старцев, аспирант кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ.

С помощью своего ПО ученые смоделировали различные сценарии транспортировки мусора. Результаты показали, что работа двигателей мусоровозов при разгрузке контейнеров может составлять до 35% от общего объема выбросов углекислого газа.

Программа предназначена для организаций, которые ведут учет выбросов парниковых газов и предпринимают меры по их сокращению. В первую очередь политехники ориентируются на Региональных операторов отходов (РЭО) и специализированные транспортные компании.

Программа ученых Пермского Политеха поможет точно рассчитывать влияние мусоровозов на загрязнение атмосферы. Внедрение таких расчетов позволяет не только снизить углеродный след, но и оптимизировать логистику перевозки отходов. Сокращение времени простоя или выбор более экологичных видов топлива могут значительно уменьшить вредные выбросы.