Оксана Кравцова, менеджер программы РЭЦЦА "Окружающая среда и здоровье"
Центральная Азия - регион, где сельское хозяйство и утилизация отходов вносят значительный вклад в выбросы метана - парникового газа, в 28 раз более мощного, чем углекислый газ CO₂ за 100-летний период. На долю метана приходится почти 30 % глобального потепления. В наших странах значительные выбросы метана происходят из-за навоза домашнего скота и разложения органических отходов на свалках. Устранение этих источников необходимо для достижения целей Глобального обещания по сокращению выбросов метана, которое предусматривает сокращение выбросов метана на 30 % к 2030 году.
Одним из наиболее эффективных решений этой проблемы является биогазовая технология, которая улавливает метан из органических отходов (например, навоза скота, остатков пищи) и преобразует его в чистую энергию. В 2023 году, по данным Всемирной ассоциации биоэнергетики (Global Bioenergy Statistics Report 2024), Китай произвел 25 % мировой биоэнергии (204 ТВтч). Бразилия произвела рекордные 54 ТВт-ч за счет 637 проектов, а Япония - 49 ТВт-ч. Топ-3 стран по использованию биоэнергии в электроэнергетике: Дания (20%), Финляндия (14%), Великобритания (12%).
ЭЭти проекты демонстрируют, как биогазовые системы могут одновременно сокращать выбросы и стимулировать развитие сельской экономики.
Почему сокращение выбросов метана имеет значение
Метан - недолговечный, но очень вредный парниковый газ. В Центральной Азии значительная часть выбросов метана приходится на сельскохозяйственные отходы, навоз домашнего скота и органические отходы, разлагающиеся на свалках. Когда органические вещества разлагаются анаэробно (без доступа кислорода), они выделяют метан в атмосферу. Улавливая этот метан и преобразуя его в биогаз, мы можем одновременно сократить вредные выбросы и обеспечить устойчивое энергоснабжение.
Что такое биогаз
Биогаз - это возобновляемый газ, образующийся в результате анаэробной ферментации различных видов органических веществ. Его основными компонентами являются метан (CH₄) и углекислый газ (CO₂). В качестве сырья обычно используются навоз животных, сточные воды, растительные остатки, такие как солома, органические фракции бытовых и промышленных отходов, а также специализированные энергетические культуры, такие как кукуруза и травяной силос.
Биогаз можно использовать для различных целей, в том числе для производства электроэнергии, тепла и в качестве транспортного топлива. В некоторых странах он все чаще используется непосредственно для приготовления пищи и освещения с помощью бытовых печей и газовых ламп. Хотя производство электроэнергии из биогаза остается относительно редким явлением во многих развивающихся странах, оно стало стандартным в промышленно развитых странах, где производство электроэнергии является основной целью большинства биогазовых установок.
Для достижения максимальной эффективности биогазовые установки часто работают как теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). В таких системах часть вырабатываемого тепла используется для поддержания оптимальной температуры в реакторе и, в некоторых случаях, для предварительной обработки поступающего сырья. Типичная биогазовая установка на ферме состоит из нескольких компонентов: хранилища жидкого навоза, зоны приема и смешивания, метантенка (или реактора), резервуара для хранения газа и хранилища для остатков метантенка. В случае использования ТЭЦ установка также требует подключения к электрической сети и трубопровода или инфраструктуры для подачи тепла конечным потребителям.
Инвестиционные затраты на биогазовые системы зависят от масштаба. Например, установка мощностью 150 кВт обычно стоит около 5 000 евро за кВт установленной электрической мощности. Удельные инвестиционные затраты выше для небольших установок и ниже для более крупных.
Глобальный потенциал биогаза очень велик - его достаточно для удовлетворения примерно 6 % общего спроса на первичную энергию или около четверти текущего потребления ископаемого природного газа. Чтобы раскрыть этот потенциал, каждая страна должна разработать и реализовать комплексную стратегию развития биогаза. Такая стратегия может принести множество выгод, включая значительное сокращение выбросов парниковых газов (ПГ), повышение энергетической безопасности и создание новых возможностей для трудоустройства в сельской местности. Международные организации должны сыграть важную роль в поддержке национальных усилий по расширению производства и использования биогаза.
Источники исходного сырья для производства биогаза
Биогаз можно производить из различных видов сырья:
· Навоз скота, который при неуправляемом хранении выделяет метан.
· Растительные остатки, такие как солома и силос.
· Органические бытовые отходы из домашних хозяйств и промышленности.
· Осадок сточных вод с очистных сооружений.
· Газ со свалок, улавливаемый и очищаемый для использования в энергетике.
Древесная биомасса обычно не подходит для анаэробного сбраживания из-за высокого содержания лигнина, но может быть преобразована в метан путем термической газификации.
Анаэробное сбраживание сокращает выбросы метана, избавляя органические отходы от открытого разложения. Оно улучшает качество воды, предотвращая сток отходов, уменьшает запахи и уничтожает вредные патогены. Побочный продукт может заменить синтетические удобрения, снижая выбросы парниковых газов при их производстве.
Для сельских общин биогаз может уменьшить зависимость от дров или угля, улучшить качество воздуха в помещениях и снизить расходы на топливо. Кроме того, он создает возможности для трудоустройства местного населения при строительстве, обслуживании и эксплуатации биогазовых установок.
Области применения биогаза
Биогаз можно использовать для:
- Приготовление пищи и отопление (небольшие бытовые метантенки)
- Производство электроэнергии и комбинированные теплоэнергетические системы
- Переработка в биометан для закачки в газовые сети
- Транспортное топливо после сжатия
- Промышленное тепло и производство пара
- Производство электроэнергии в дополнение к переменным возобновляемым источникам, таким как ветер и солнцеPathways for Central Asia
Проекты по биогазу в центральной Азии:
Казахстан имеет несколько проектов (https://www.ng.kz/modules/newspaper/article.php?numberid=483&storyid=21921)
Кыргызстан: Применение модели биогазовой технологии для сельских районов(https://unece.org/regional-advisory-services/application-biogas-technology-model-rural-areas-kyrgyzstan)
Таджикистан - Проект ПРООН по биогазу для сельских женщин (https://www.undp.org/tajikistan/projects/empowering-rural-women-through-access-renewable-energy-biodigesters-project)
Узбекистан запустит проект по биогазовому метану при поддержке Японии (https://kapital.uz/pererabotka-othodov-v-energiyu/)
#MethaneReduction #Biogas