- 16.06.2011. Серед актуальних проблем людства у 21-го сторіччі головними є: продовольча, енергетична і екологічна. Дві останні тісно пов’язані між собою в питанні видобутку та використанні газогідратів метану та сірководню.
- Запаси газогідрату метану на планеті складають не менше 250 трильйонів м3. Сірководень є проблемою Чорного моря, і відповідно, України. Світовий досвід свідчить, що сучасні країни досягають прогресу тільки за умови орієнтації на інноваційні підходи, тому проблемами видобутку і використання цих двох енергоресурсів майбутнього займаються вже більше двох десятків країн. Україна повинна більш активно залучитися до цього процесу, тим більше, що ми маємо вже окремі розробки різних вчених та наукових підрозділів.
-
перейти до ПОСЛУГИ, КОНСУЛЬТАЦІЇ
- Чорне море багате на поклади метану, вони виявлені на глибинах 300–1000 м. У центральній глибоководній частині моря запаси оцінюють у 20–30 трлн. м3, а загалом у Чорному морі, за прогнозами геологів України і Росії, міститься 60–80 трлн. м3 цього газу. Очікувані запаси газу тільки в осадових породах в українській частині чорноморського дна – 7-10 трлн. м3. Цього, при збережені нинішнього рівня споживання, вистачить років на сто.
- Дослідні установки, технології видобутку та використання газогідратів розроблені в Одеській державній академії холоду, Інституті проблем матеріалознавства НАНУ. В Одеській академії холоду та науково-дослідній фірмі «Лід-Газогідрат» (Одеса, керівник д.т.н. Смирнов Л.Ф.) розроблено бізнес-план інноваційного проекту «Метан - з газогідратів Чорного моря» [1].
- В Київському Інституті проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАНУ д.ф.-м.н., провідний науковий співробітник відділу міцності та пластичності Васильєв О. Д. займається проблемою використання керамічніих паливних комірок для перетворення газогідратів в джерело енергії.
- Видобуток сірководню|із| з води Чорного моря для зменшення вірогідності екологічної катастрофи і отримання водневого палива без збитку|шкоди| для екосистеми – досить реальний. Орієнтовні запаси сірководня складають 1012 – 1013 м3. На даний час сірководень існує на глибинах 50-200 м. Концентрація його ближче до поверхні складає близько 0,04-0,16 мл на 1 л, а нижче 1000 м - досягає 6 мл/л. В енергетичному відношенні (за теплотою згорання) 1 м3 сірководеня еквівалентний 1,49 м3 побутового газу.
- Доктор технічних наук Олейніков О.М., інженер – експерт Вишневецький В.В., к.т.н. Лапа М.В. розробили еколого-енергетичний проект щодо зниження рівня сірководневого забруднення Чорного моря [2]. Мета проекту – вилучення сірководня з морської води з метою зниження рівня забруднення і наступною утилізацією отриманих компонентів – отримання енергії, сірки та дистильованої води. Сумарна потужність генерируючих машин комплексу дозволить видавати споживачеві близько 100 Мвт електричній енергії з використанням вітчизняних турбін «морського виконання». Комплекс здатний забезпечити електроенергією місто у 200 тисячі мешканців. Крім того, він здатний аерувати (видаляти сірководень) з глибинної морської води в об'ємі близько 24 тисяч м3 на добу.
- Вартість проекту: близько 350 млн. євро; передбачувана собівартість 1 квт./годин.: до 4 коп; термін окупності: 7-8 років. Окрім того, є реальна можливість видобутку, додатково в якості товарного продукту, хімічно чистої сірки (15 кг з 1000 м3). Додатковим продуктом також буде опріснена вода. В результаті реалізації проекту досягається збільшення біорізномаїття Чорного моря за рахунок знижения концентрації сірководня у морській воді. В порівнянні з пошуком родовищ і видобутком природного газу використання сірководня Чорного моря не вимагає значних витрат на геологорозвідку та буріння, на подготовку природного газу до транспортування [3].
- В Херсонському державному морському інституті професори Леонов В.Е., Ходаковский В.Ф. і Куликова Л.Б. винайшли принципіальні схеми переработки сірководня. Розроблений комплекс дозволяє видобувати з морських глибин сірководень, нафту, вуглеводневі гази, газогідрати з подальшою переробкою на плавучій морській платформі на теплоту, електроенергію, екологічно чисте паливо – водень, газову сірку, сірчану і азотну кислоти, мінеральні добрива, хімічні препарати.
- Науковці США та країн ЄС намагаються залучити українських вчених до розробки проектів за кошти НАТО та ЄС. Зараз готується науковий проект під егідою НАТО «Zero Emission SOFCs Operating on Methane Hydrates for Energy Security» з використанням паливних елементів, розроблених в Україні для отримання електроенергії з газогідратів Чорного моря, розрахований на три роки (2011-2013 рр.). В ньому будуть приймати участь наукові колективи з США, Росії, України, Азербайджану, Білорусі. Фінансування розробок планується за рахунок НАТО у євро, але, наприклад, Росія своїм науковим підрозділам додає таку ж суму коштів й у російських рублях, демонструючи таким чином зацікавленість з боку держави в результатах проекту. В Україні це все поки на рівні ініціативи окремих вчених.
- Для Чорноморської комісії розробляється проект «BS-ERA.NET PILOT JOINT CALL», його розділ 2.«Енергія» стосується отримання водороду з сірководневої зони Чорного моря. В ньому мають приймати участь наукові організації з Німеччини, України, Румунії, Болгарії, Туреччини, Азербайджану, Грузії, Греції та Ірану. Поки що він досить теоретизований, але це одна із спроб підійти до практичної реалізації важливої для України екологічної і енергетичної проблеми, де держава повинна проявити свою зацікавленість.
- Висновки та пропозиції:
- Проблеми енергетичної безпеки надалі будуть ставати все актуальнішими для України, і пошук нових енергоносіїв є нагально важливим. Продовження досліджень у сфері розробки технології видобутку газогідратів метану і сірководня дасть змогу в майбутньому розраховувати на видобуток цих природних ресурсів як з дна Чорного моря, так і у Світовому океані (згідно Міжнародних конвенцій, країни, що володіють технологіями розробки ресурсів Світового океану, мають першочергове право на їхній видобуток).
- Метан газогідратних шарів Чорного моря в майбутньому може служити перспективним джерелом газу для Криму і України. Необхідна комплексна економіко-екологічна експертиза проекту і неприпустимість застосування технологій, які могли б завдати шкоди екології Чорного моря.
- Видобуток газогідрату метану є реальним і корисним для людства, оскільки зменшує вірогідність його неконтрольованого природного вивільнення в атмосферу і суттєвого посилення парникового ефекту. Одначе це можливо при розробці екологічно вивірених технологій, розробкою яких займається низка країн.
- Практична реалізація проекту видобутку газогідратів містить певне коло небезпек та ризиків:
- складності видобутку метану з відкладень кристалогідрату – буріння під водою на великих глибинах, очищення кристалогідрату від мулу;
- небезпека витоку – по мірі падіння тиску і зростання температури гідрат починає випаровуватися, і метан, що виділяється, розчиняється у воді або потрапляє в атмосферу, посилюючи парниковий ефект;
- некероване розтоплення гідрату, що може виникнути від будь- якого струсу, може призвести до утворення газового міхура, об'єм якого більш ніж у 160 разів перевищить первинний об'єм гідрату. Саме вивільнення великої кількості газу викликало свого часу руйнування добувних платформ в Каспійському морі.
- Фахівці НАНУ зараз працюють над вивченням нафтогазоносних ділянок Азово-Чорноморського басейну. В майбутньому розробка родовищ газогідратів може бути не менш рентабельною, ніж розробка великих родовищ природного газу. Це вимагатиме будівництва підводних платформ, з яких потім можна буде перекачувати газ по трубах на спеціальні танкери. Собівартість видобутку метану з газогідратів у Чорному морі може становити не більш ніж 54 долари за 1 тисячу м3 палива.
- Для подальшого вивчення проблеми і практичної реалізаціїї проекту необхідно:
- надання юридичним і фізичним особам субсидій, дотацій, податкових, кредитних та інших пільг, встановлених відповідними законами України для стимулювання розробок і впровадження новітніх технологій, обладнання, матеріалів у процесі виробництва (видобутку) альтернативних видів палива;
- стимулювання підприємств, які виготовляють машини, механізми, прилади, енергетичні установки, інші технічні засоби та пристрої, необхідні для дослідження та видобутку газогідратів;
- стимулювання інвестиційної діяльності щодо запровадження новітніх технологій у сфері альтернативних видів палива шляхом створення пільгового режиму інвестиційної та іншої господарської діяльності іноземним інвесторам;
- надання відповідно до Закону спеціальних державних гарантій захисту іноземних інвестицій, спрямованих на розвиток сфери альтернативних видів палива;
- розробка ефективних способів дослідження запасів гідрату метану, які ймовірно знаходяться під морським дном на глибині від 800 до 3000 м;
- чітке визначення, де і як ці запаси можна буде видобувати;
- визначення екологічного ризику, пов’язаного із видобутком і споживанням ресурсу;
- розробка технологій транспортування природного газу, отриманого з газогідрату.
- Не слід ігнорувати можливість використання сірководню Чорного моря, яка з одного боку зменшує вірогідність майбутньої екологічної катастрофи, а з іншого – дає можливість отримати нові види палива. Використання водню як палива унеможливлює посилення парникового ефекту, не виділяються шкідливі речовини, немає небезпеки утворення застійних зон водню: він легко випаровується. Негативними технологічними якостями водню є - низькі щільність і об'ємна теплотворна здатність, ширші межі вибухонебезпеки і вища температура займання в порівнянні з вуглеводнями. Отримання в якості супутнього продукту опрісненої води поліпшить водопостачання півдня України. В порівнянні з пошуком родовищ і видобутком природного газу, використання сірководня не вимагає значних витрат на геологорозвідку і буріння, на підготовку природного газу до транспортування, виключаються значні витрати на відчуження земель та різні природоохоронні платежі.
- Рано чи пізно Україна змушена буде активно зайнятися цією проблемою. Однак на той час має бути створений надійний фундамент, закладати який слід вже сьогодні. Україні необхідно сформувати потужний колектив фахівців різного профілю з відповідним фінансуванням, що дасть можливість отримати через 10-15 років необхідну енергетичну сировину.
- Література:
- Чумак І., Смирнов Л. Коли вчені звертаються до газет … про впровадження нових технологій добування газу з нетрадиційних джерел // «Дзеркало тижня», №36, 15 вересня 2001р.
- Эколого-энергетический проект по снижению уровня сероводородного загрязнения Черного моря / В. В. Вишневецкий, М. В. Лапа [и др.] // Проблемы повышения эффективности электромеханических преобразователей в электроэнергетических системах: материалы конф. / М-во образования и науки Украины, Севастоп. нац. техн. ун-т. - Севастополь : Изд-во Севастоп. нац. техн. ун-та, 2009. - С. 14-17 // sevntu.com.ua/cgi-bin/irbis64r_72/cgi...
- Вишневецкий В. Топливо будущего // Энергосбережение №3, 2008.- С.1,8-10 // crimeacity.info/contentimages/energos
- Регіональний філіал НІСД у м. Одесі
- (О. Михайлюк)
- джерело http://od.niss.gov.ua/articles/481/
Немає коментарів:
Дописати коментар