Группа исследователей из Государственного управления прикладного образования и профессиональной подготовки Кувейта предложила использовать отработанное моторное масло в качестве дополнительного топлива для крупных тепловых электростанций. Согласно их расчётам, только в Кувейте это позволит к 2035 году вырабатывать около 1,1 ТВт·ч электроэнергии ежегодно, экономить почти 100 млн долларов на топливных расходах и одновременно сокращать объёмы опасных отходов.
Отработанное моторное масло относится к одним из самых опасных видов отходов: в процессе работы двигателя в нём накапливаются частицы износа металла, сажа, соединения серы и другие загрязнители. Неправильная утилизация может привести к загрязнению почвы и воды. В то же время масло сохраняет высокую теплотворную способность – около 40 МДж/кг, что сопоставимо с мазутом и сырой нефтью. Перед использованием его необходимо очищать от воды, механических примесей и осадка, иначе загрязнения могут вызвать засорение форсунок, образование зольных отложений, коррозию оборудования и нестабильное горение.
Автопарк Кувейта быстро растёт, а из-за жаркого климата моторное масло приходится менять чаще, чем во многих других регионах. Это приводит к увеличению объёмов отработанного масла, которое в настоящее время преимущественно рассматривается как опасные отходы. В 2024 году его объём достиг 181,8 тыс. тонн. При этом тепловые электростанции страны ежегодно сжигают миллионы тонн сырой нефти и мазута. Исследователи решили выяснить, можно ли объединить эти две проблемы, превратив отработанное масло в дополнительный источник топлива для энергетики.
Для этого они проанализировали статистику регистрации транспортных средств начиная с 2011 года, оценили ежегодный объём образующегося отработанного масла и спрогнозировали его количество до 2035 года. Затем они сравнили этот доступный ресурс с потребностями одной из крупнейших электростанций страны – электростанции Восточная Доха, которая снабжает жителей Кувейта как электроэнергией, так и опреснённой водой.
Расчёты показали, что к 2035 году в Кувейте будет образовываться около 303 тыс. тонн отработанного моторного масла в год. После очистки этот объём будет содержать примерно 12 100 ТДж тепловой энергии. При КПД электростанции 33% этого количества тепловой энергии было бы достаточно для выработки примерно 1,1 ТВт·ч электроэнергии, что составляет почти одну треть среднегодовой выработки электростанции Восточная Доха. Этого хватило бы для замены около 311 тыс. тонн мазута или 287 тыс. тонн сырой нефти ежегодно, что соответствует 58% и 64% среднего потребления станцией этих видов топлива в 2013–2021 годах соответственно.
Даже с учётом затрат на сбор, транспортировку и предварительную очистку чистая экономия может достигать 98 млн долларов в год. Исследователи отмечают, что эти оценки не включают потенциальное снижение затрат на рекультивацию от нелегального сброса отработанного масла или других экологических расходов, поэтому фактическая выгода может быть ещё выше.
Согласно ранее опубликованным исследованиям, очищенное отработанное масло при сжигании может выделять меньше углекислого газа и оксидов азота, чем мазут. Расчёты исследователей показывают, что выбросы CO₂ могут быть примерно на 19% ниже, а NOₓ – почти на 46% ниже.
Исследователи также проверили устойчивость своих результатов при различных сценариях развития. Даже при относительно низкой эффективности сбора отработанного масла и менее благоприятных условиях работы электростанции его использование всё равно может обеспечить более 2 200 ТДж электроэнергии в год. При наиболее оптимистичном сценарии этот показатель увеличивается почти втрое – до 6 400 ТДж. Это соответствует ежегодной выработке электроэнергии примерно от 0,6 до 1,8 ТВт·ч.
Следует отметить, что работа кувейтских исследователей представляет собой оценку технической осуществимости, а не готовый проект внедрения. Следующий этап потребует испытаний очищенного отработанного масла на действующих электростанциях, а также оценки долгосрочного воздействия такого топлива на оборудование. Если эти проблемы удастся решить, отработанное моторное масло может стать жизнеспособным дополнительным источником энергии.
Источник: Ассоциация «Глобальная энергия»
Оцените новость 0 0 0 0 0 0 0