Вели симпозиум ректор СПбГПУ член-корр. РАН А. И. Рудской, иностранный член РАН
В. Л. Квинт, президент СПбГПУ академик РАН Ю. С. Васильев и заместитель руководителя Санкт-Петербургского отделения РАН
В. В. Окрепилов.
Открывая симпозиум, А. И. Рудской подчеркнул, что для Политехнического университета «Энергия мысли» — это своего рода «почетное право». Ректор СПбГПУ тепло поздравил Ф. Рутберга и А. Розенфельда с присуждением «энергетического Нобеля» и пожелал им долгих и плодотворных лет жизни.
После официального открытия В. Л. Квинт познакомил участников симпозиума с современным положением дел в энергетике: «Существует много мифов о том, что Россия — очень затратная страна в области электроэнергетики. На самом деле Россия ? середняк. Например, если считать по затратам энергии на душу населения, то Россия занимает скромное 19-е место, уступая той же Америке (11-е место). Есть к чему стремиться, и многое нужно сделать. Поэтому я очень рад, что третий год веду симпозиум «Энергия мысли», и молодые ученые, которые каждый год получают новые гранты, разрабатывают новые предложения именно в области энергосбережения. И эти молодые люди не только вынашивают идеи, но и пытаются внедрить свои разработки».
Центральным событием симпозиума стали доклады лауреатов «Глобальной энергии-2011» — в этом году именитые академики выступали вместе с молодыми учеными-лауреатами премии «Энергия молодости».
Академик Ф. Г. Рутберг рассказал в своей лекции о современном состоянии энергетики, печальном экологическом состоянии нашей планеты и разработанном им методе экологичной утилизации отходов — энергетических плазменных технологиях. Прогноз энергетиков таков: через 20 лет возобновляемые источники энергии (ВИЭ) будут составлять 20–30% от всей мировой энергии. К возобновляемым источникам энергии относятся солнечная, ветровая, энергия приливов, геотермальная энергия. В будущем энергию будут также получать из отходов, содержащих органику.
Проблема мусора сейчас стоит очень остро во всем мире — фактически, мы задыхаемся в собственных отходах. Какие сегодня существуют методы переработки этих отходов? Первый способ — складирование, или просто свалка. Но, во-первых, не всё гниёт (например, стекло и пластик не разлагаются), а во-вторых, в процессе гниения выделяются ядовитые вещества, диоксины, канцерогены, и попадают в атмосферу и почвенные воды. Процесс медленный и опасный.
Второй способ — вывести в лес и свалить. Более цивилизованный способ — сжигание. В мире работает 40 тысяч мусоросжигающих заводов. Однако сжигание обычным образом, по старой технологии, происходит при температуре 800–1000 градусов. Это оптимальная температура для выброса диоксинов и цианидов, и сейчас во многих странах такие заводы стали закрывать.
Принципиально новый метод переработки отходов, разработанный Ф. Г. Рутбергом и его коллегами — метод плазменной конверсии. Предварительно подготовленный мусор (гранулированный, спрессованный и подсушенный) перерабатывается в плазменном реакторе, или плазматроне. Его мощность позволяет перерабатывать до 200 кг отходов в час. Академик привел такие данные: 1 кг переработанных древесных отходов дает 4кВт энергии, а 1 кг переработанного пластика может обеспечить электроэнергией целую семью в течение суток.
Предлагаемый метод может применяться и для решения экологических проблем. Одна из серьезнейших — огромное количество неразлагаемого пластика, скопившееся в мировом океане и у берегов (по данным Ф. Г. Рутберга, в океане — целый острова пластика, размером с Финляндию). Причем пластик выделяет хлор, который, соответственно, попадает в водоросли, рыбу и другие морепродукты. Разработан международный проект — строительство плавучих станций, кораблей, на которых можно размещать плазматроны (идея сочетания таких установок с ядерным реактором принадлежит академику Е.П.Велихову). То есть весь этот неразлагаемый пластик можно перерабатывать прямо в море, получая энергию — синтетическое топливо. При этом океан чистится. По сравнению с другими существующими методами переработки отходов, плазменный метод в 3 раза эффективнее и при этом не дает выбросов, то есть экологичный.
По словам академика Рутберга, сегодня плазменные технологии наиболее эффективны в сфере энергетики, а в ближайшем будущем они будут востребованы также в новой металлургии, медицине, плазмохимии и других отраслях.
Плазменная установка для переработки отходов уже несколько лет работает в возглавляемом Ф. Г. Рутбергом Институте электрофизики и электроэнергетики РАН. Установка небольшая, но уже полупромышленная. Для того чтобы в России появилась большая работающая установка на плазматронах, требуется, по самым оптимистичным прогнозам, 2–3 года — это зависит от решения «административно-финансовых вопросов».
Впрочем, постоянно нанося урон природе и накапливая все больше мусора, отравляющего воду, воздух и почву, человечество и само страдает от порой некомфортных климатических условий, особенно в больших городах. Профессор Калифорнийского университета Артур Розенфельд, ставший в этом году лауреатом «Глобальной энергии» за инновационные технологии в строительстве энергоэффективных зданий, начал свою лекцию в Политехническом университете с весьма интересного факта: об истощении мировых ресурсов стало официально известно в 1974 году. Именно тогда начали разрабатывать проекты, направленные на повышение энергоэффективности и снижение потребления энергии во всем мире. В Америке (в частности, в Калифорнии) это началось с рекламных кампаний, призывающих потребителя приобретать товары, расходующие меньше энергии.
Несколько позже были разработаны стандарты энергоэффективности. Сейчас, спустя более чем 30 лет, энергетики обращаются уже не к потребителям, а к производителям крупной бытовой техники, холодильников, кондиционеров.
В США существует специальная комиссия, которая следит за соблюдением всех нормативов — фактически не соответствующий стандартам энергоэффективности продукт просто невозможно выпустить на рынок. Этот процесс уже давно стал международным. Например, в России, в соответствии с федеральным законом об энергосбережении и повышении энергоэффективности, с 1 января 2011 года запрещены производство и продажа ламп накаливания от 100 ватт и выше. Вместо них предлагается использовать энергосберегающие лампы.
Проф. Розенфельд также затронул в своем докладе очень актуальную для жителей мегаполисов проблему: как пережить жаркий летний период? В Калифорнии придумали (одним из идеологов был профессор Розенфельд), как простым и относительно дешевым способом охладить дома — чтобы по крайней мере в помещении можно было находиться в комфортной для тела температуре. Решили просто красить крыши белой краской, поскольку белый цвет охлаждает. Сейчас эта тенденция распространяется по всему миру, разработана программа «Прохладные города», и в международную рабочую группу «Сообщество белых крыш» уже вступили США, Индия, Мексика и другие страны с традиционно жарким климатом.
Дополнительная информация:
Международная энергетическая премия «Глобальная Энергия» — одна из наиболее престижных международных премий, присуждаемая за выдающиеся научные достижения в области энергетики, принесшие пользу всему человечеству. Премия учреждена в 2002 году и присуждается ежегодно. В этом году размер Премии увеличился на три миллиона и составляет 33 миллиона рублей. За девять лет существования обладателями премии стали 24 ученых из крупнейших стран мира: Великобритании, Германии, Исландии, Канады, России, США, Украины, Франции, Японии. Неформально за премией «Глобальная энергия» закрепилось название «энергетический Нобель».
Академик Филипп Рутберг стал лауреатом премии «Глобальная энергия» за 2011 год за исследования, разработку и создание энергетических плазменных технологий. Рутберг создал новое направление в физике и технике плотной низкотемпературной плазмы, а также принципиально новые сильноточные плазменные системы.
Артур Розенфельд известен своими инновационными и технологическими разработками в области строительства энергоэффективных зданий. Влияние Розенфельда в мировой сфере энергоэффективности настолько велико, что группа ученых в свое время предложила назвать единицу сохраненной энергии в его честь.
