Весной этого года над польским Ополе в Верхней Силезии навис черный смог, который через несколько часов осел на город слоем угольной пыли. Причиной стихийного бедствия стал сильный ветер, поднявший в воздух залежи угольного пепла, скопившегося на ближайших ТЭС.
В Силезии шесть постоянно действующих теплоэлектростанций. Каждая из них вырабатывает 1 млн. тонн угольного пепла в год. К 2040 году, когда Варшава рассчитывает повысить производительность ТЭС вдвое, количество отходов возрастет соответственно. Кроме того, тепловые электростанции региона выбрасывают в атмосферу 1,5 млрд. метрических тонн углекислого газа, и, по прогнозам министерства экологии Польши, его объемы будут только расти.
Экологический аспект работы ТЭС подтолкнул польский сейм к обсуждению проекта альтернативного использования отходов теплогенерации в строительной отрасли. Намерение Варшавы решить экологическую проблему поддерживают и в Брюсселе — здесь часто критикуют Польшу за слишком большое увлечение углем в ущерб нетрадиционным источникам энергии. По данным Eurostat, в 2012-м Варшава втрое превысила свою экологическую квоту по выбросам СО2. 70% от этого показателя занимают продукты работы ТЭС.
ЕС уже предложил Польше выход — снизить потребление угля наполовину и закрыть значительное количество шахт и ТЭС, а отвалы угольного пепла, образовавшиеся в результате работы электростанций, использовать в строительстве. Такая практика широко применяется во многих странах и уже показала свою эффективность. В США, где несколько десятилетий используют угольный пепел в качестве стройматериала, экономят на строительстве дорог более $4,5 млрд. в год. По этой технологии построили и несколько крупных инфраструктурных объектов, а также планируют отремонтировать трансконтинентальную магистраль.
При этом применение угольного пепла в строительстве решает не только экологическую задачу. По данным International Transportation Development Foundation, дороги на основе угольного концентрата служат на пять-десять лет дольше, чем обычный асфальт.
Древняя проблема
По словам Дариуша Смолка, профессора Вроцлавского университета, более 22% всех экологически опасных отходов Польши сосредоточены именно в Силезии, и в основном это угольная пыль. Почти за сто лет в регионе накопилось около 40 млн. тонн отвалов угольного пепла. Все это время власти не обращали внимания на экологические угрозы, пока о проблеме не заговорили в Европарламенте.
Для того чтобы сократить использование угля вдвое, Польше необходимо реформировать всю энергетическую отрасль. По подсчетам правительства, на это понадобится $264 млрд. Поскольку проект очень важен не только для этой страны, но и для всего Евросоюза, в нынешнем году Брюссель решил выделить Варшаве 20 млрд. евро, но на особых условиях — если они будут направлены на строительство дорог с использованием угольного пепла.
Правительство Польши отреагировало быстро. Уже разработаны проекты строительства дорог из Вроцлава до Герлица и магистрали в Германию, рассматривается возможность постройки завода по производству угольного концентрата для дорожного покрытия. Тем более что Варшава уже подсчитала возможные выгоды. По мнению специалистов министерства транспорта Польши, при добавлении концентрата угольного пепла в асфальт и его использовании в дорожной подсыпке можно сэкономить 5-10% на строительстве каждого километра дорог.
Успешный пример
В США выгоду от использования отходов ТЭС в строительстве подсчитали давно. В 2011 году в стране было произведено 65 млн. тонн угольного пепла, но утилизировать его с пользой решили вовсе не по причине загрязнения — нормы по защите окружающей среды в США не такие строгие, как в ЕС. Американские строительные компании используют угольный пепел из соображений экономии. К примеру, он на 40% более водостойкий, чем обычный грунт, поэтому его активно используют в качестве подсыпки при сооружении дамб и мостов. Больше половины всех мостовых переходов, построенных в Америке за последние пять лет, были возведены из бетона с добавлением угольного пепла. В 2013-м около 15% всего американского цемента выпускается с использованием отходов ТЭС.
Из инфраструктурных объектов, строившихся с использованием «пепельной» технологии, одним из крупнейших стал аэропорт О’Хара в Чикаго стоимостью $8,7 млн. Там угольный концентрат использовался для повышения износостойкости взлетных полос. Поскольку, согласно подсчетам ученых университета Висконсина, покрытие на основе угольного пепла в среднем служит 33 года, тогда как обычная дорога нуждается в ремонте уже через 20 лет.
Сейчас промышленность, перерабатывающая угольный пепел, ежегодно приносит в бюджет Штатов $6,2 млрд. Кроме того, федеральный бюджет экономит примерно $5 млрд. на программах утилизации угольных отвалов, которые еще десятилетие назад создавали большую проблему для США. Уже сейчас в Америке примерно 2% дорог национального значения построены с применением отходов ТЭС. По мнению Брайана Рейли из Heritage Foundation, глобальная система реорганизации американской инфраструктуры, на которую планируется выделить $100 млрд. в следующем году, в разы повысит востребованность «пепельной» промышленности.
Украинские перспективы
В Украине ситуация с продуктами сжигания угля давно вышла за рамки экологической катастрофы. Объемы угольного пепла отечественных ТЭС почти в восемь раз превышают образовавшиеся в Силезии. На государственном уровне о проблеме и возможном ее решении пока не задумываются. В Украине нет ни нормативно-правовых актов, которые способствовали бы применению золы в строительстве и промышленности, ни технического оборудования, которое разделяет отходы угольных шахт на востребованные строительной индустрией продукты: золу и шлак.
При этом использование угольного пепла могло бы положительно отразиться на экономике страны. По данным Государственного дорожного научно-исследовательского института имени М. П. Шульгина, строительство или реконструкция километра украинской автодороги первой категории обходится сейчас в $5,6 млн., тогда как в 2011 году этот показатель не превышал $5 млн. Учитывая опыт США и Польши, только на дорожном строительстве Украина могла бы экономить $560 тыс. на каждом километре дороги ежегодно. А с учетом почти вдвое большего срока эксплуатации дорог экономия вырастает на порядок.
Мнение эксперта
Ирина Вербицкая
Руководитель департамента по экологической безопасности дирекции по генерации ДТЭК
Ежегодно в Украине образуется около 8 млн. тонн золошлаковых материалов (ЗШМ) — продуктов, которые образуются после сжигания угля на тепловых электростанциях. Сейчас на золоотвалах ТЭС накоплено более 310 млн. тонн золошлаков, что равно объему 120 пирамид Хеопса. В основном они лежат мертвым грузом, хотя во многих странах ЗШМ рассматривают не как отходы, а как ценное сырье для промышленного производства. Например, ЗШМ используется при изготовлении бетона, укладке автомобильных дорог, производстве кирпича, кровельных материалов и керамической плитки. Мы подсчитали: с использованием образуемых за год в Украине золошлаков можно построить 125 стадионов — аналогов «Донбасс Арены» — или две качественные трассы Донецк — Львов длиной 2,4 тыс. км. Рынок ЗШМ в Украине был бы очень перспективен и мог бы развиваться высокими темпами, если бы он существовал.
В Украине отсутствуют как законодательная база, способствующая применению золы в строительстве, так и опыт применения таких материалов. Без поддержки государства вопрос еще долго может оставаться неподъемным даже для бизнес-гигантов. Но многое для решения этих проблем могут сделать энергетические компании.
ДТЭК планирует к 2015 году увеличить использование ЗШМ вдвое. Мы уже реконструируем старые и строим новые системы пневмозолоудаления, заключили контракты с крупными цементными компаниями, выходим с предложениями относительно внесения изменений в законодательство.
Один из наших пилотных проектов — строительство участка дороги между городом Зугрэс и местным полигоном твердых бытовых отходов. ДТЭК инвестирует в проект
3,4 млн. грн. и направит на строительство дороги 5,7 тыс. тонн золошлака ДТЭК Зуевской ТЭС. Что это даст компании? Мы построим в регионе, где работает наше предприятие, качественную дорогу и одновременно снизим нагрузку на окружающую среду. Но главное, мы сможем продемонстрировать, что ЗШМ — это полезный стройматериал, который может быть для строительных компаний ценным сырьем, а для электростанций — источником заработка, а не экологических проблем.
Павел Сивоконь
