В последнее десятилетие мы только и слышим из новостей как перспективны альтернативные источники энергии. Новости про солнечные батареи и ветряные электростанции готовые к запуску появляются так же часто как новости про адвокатов Ефремова. И конечно же тут не обойтись без нескольких "НО". Первое: все новости про возобновляемые источники энергии как правило соседствуют с будничными новостями о прокладке очередного газопровода или открытия нового месторождения газа. И если судьба углеводородных источников энергии уже давно предрешена, то зачем нам эти газопроводы? Может показаться, что это путь России, которая сидит на "нефтяной игле" (да, без политики в такой статье обойтись сложно), но это так. Давайте разбираться.
У любого альтернативного источника энергии всегда присутствует один из двух капитальных недостатков. Первый: источник недоступен в конкретной местности – например, приливные и геотермальные электростанции возвести можно далеко не везде. Второй: источник зависим от погоды – нет ветра или солнца, и выработка вашей ветровой (солнечной) электростанции падает. И последний недостаток, который нельзя назвать основным (его можно решить), но он стоит упоминания: произведенную электроэнергию нужно где-то хранить на случай ночи, штиля или других изменений, не подвластных человеку.
Газ простой и надёжный: месторождение, скважина, труба и потребитель, иногда еще нужны хранилища газа, их роль сейчас, кстати, часто выполняют ставшие пустыми месторождения – газ закачивают в пласт, а потом без проблем его оттуда извлекают.
В любом случае, выработка энергии из газа практически независима от природы. Помимо этого газ очень удобен в транспортировке до потребителя. Его не нужно переливать из цистерны в цистерну, не нужно грузить, достаточно довести трубу до конечного потребителя и создать в ней избыточное давление, дальше включаете горелку, а в ней уже огонь.
Помимо всего прочего, газовая труба очень стабильна и надёжна. Те у кого дома есть газ знают, его практически никогда не отключат, может не быть перерывов в работе десятилетия, а вот электричество пропадает по несколько раз в год и это не зависит от места проживания, не важно где вы в Тольятти или Нью-Йорке, но перебои с электричеством вас будут ожидать везде.
А что у газа с КПД?
Если говорить про оборудование, которое стоит у конечного потребителя в частных хозяйствах, то выяснится, что газ ощутимо "быстрее" чем электричество – вскипятить кастрюлю воды на газовой плите выходит быстрее, чем на электрических плитках, но если посчитать КПД приборов, то газовое оборудование на 15-20% проигрывает обычным электрическим приборам, а если взять современную индукционную плиту, то разрыв может доходить и до 70%. Так что, экономическую гонку газ всё же проигрывает, но если вы живёте в России, то у нас хорошие новости для вас – газ для вас довольно дешевый и этот фактор нивелирует низкий КПД газа. Но цена на газ в любой момент может измениться, стоит об этом помнить.
Газ из мусора
Представим, что у вас есть небольшая молочная ферма с парой десятков коров. В день, по мимо нескольких сотен литров молока, они производят больше тонны навоза. Если вы решите использовать его как удобрение, то очень быстро заметите, что за пару недель, ну максимум за месяц вы уже внесли это удобрение под каждый куст. Дальше можете начать продавать его соседям, но так же быстро поймёте, что они не готовы брать его даже с вашей доплатой.
А можете поставить себе биореактор, добавить немного воды, перемешать, а затем нагреть всю эту субстанцию и получать самый обычный метан, тот же, который приходит к вам в дом по трубе. Можете этим газом пастеризовать молоко, нагревать его для производства сыра, а можете продавать односельчанам – выбор за вами!
С мусором, который производит человечество можно делать тоже самое. Да, здесь должен будет добавиться еще один технологический этап – сортировка мусора, которая обеспечит чтобы в реактор попал только органический мусор.
Германия хочет в 2020 году произвести 6 млрд кубических метров газа из отходов, а к 2030 году 10 миллиардов, к примеру поставки газа "Газпрома" в 2018 году в Германию равнялись ~50 миллиардов кубических метров.
Есть еще одно важное замечание насчёт биологического газа – мы не достаём из недр углеводороды, а значит потребление такого газа не считается выбросом в атмосферу новой порции CO2, следовательно этот газ по своей экологичности может сравниться с солнечной или ветровой энергией, а значит и Грета Тунберг должна остаться довольной. Круто, да? Осталось только научиться правильно его упаковывать, об этом дальше.
Упаковка для газа
Мы привыкли, что газ к нам поступает по трубе, но есть случаи когда это невозможно: первый случай, когда трубу прокладывать дорого и сложно, и второй (он сейчас набирает большую популярность в мировой политике) – если производитель и потребитель желают быть свободными в выборе поставщика и рынке сбыта, а не привязываться трубой к одному единственному. В обоих случаях из газа делают жидкость.
Сжиженный природный газ (СПГ) – такое же вещество как и обычный газ, только сильно сжатое и охлаждённое до минус 160 градусов по Цельсию. Потом его заливают и хранят в сосуде Дьюара. Будучи в таком агрегатном состоянии газ не горит и не кипит. Для перевозки такого газа используют газовозы – это как танкеры для нефти, только вместо танков на них установлены огромные хранилища для сжиженного природного газа.
Потребитель при получении СПГ превращает сжиженный газ в обычный и уже по обычной трубе отдаёт его потребителям поменьше.
Сделать газ жидким – довольно энергоёмкий процесс, но за ним большое будущее, он позволит избавиться на рынке газа от монополий. И да, никто не мешает вам сжижать газ полученный из отходов, нужно только увеличить количество получаемого таким образом газа, но это дело времени.
Заключение
Хоть ветряки и солнечная энергия постоянно (и очень настойчиво) стучат в наши двери, привычное нам углеводородное топливо нельзя считать "прошлым веком". Развитие газовой отрасли может сделать наш мир не менее экологичным, если всё делать правильно. Сады вновь будут цвести, белые медведи опять станут белыми, а Грету Тунберг больше не будут показывать по телевизору.
Не переключайтесь!
