Зонтик от кислотного дождя

На прошлой неделе стало известно, что одна из премий правительства РФ в области науки и техники за 2004 год будет вручена за разработку технологии глубокой очистки дымовых газов. Ее применение на теплоэлектростанциях позволяет сократить выбросы оксидов азота в атмосферу на 70%.

Известно, что там, где для выработки энергии используется процесс сжигания топлива, образуются оксиды азота (NOx). Угольные котлы выбрасывают на кубометр дыма до нескольких граммов таких соединений, газовые - до 400 мгм. Годовой же выброс NOx только в России зашкаливает за 1,7 млн тонн. Попадая в воздух, оксиды азота вступают в реакцию с содержащимися в нем примесями и образуют многочисленные токсичные соединения, многие из которых проливаются нам на головы в виде пресловутых кислотных дождей.

В связи с тем что рост энергетических мощностей в мире в последние полвека происходил в основном за счет тепловых электростанций, работающих на минеральном углеводородном сырье, проблема нейтрализации подобного рода веществ приобрела мировое значение уже к концу 70-х годов прошлого столетия. Тогда на Западе под давлением "зеленого" движения был принят ряд драконовских законов, карающих предприятия, выбросы которых превышали предельно допустимые концентрации. Там сразу стала активно внедряться технология сжигания твердых топлив в кипящем слое - из-за низкой температуры сгорания того же угля количество образующихся оксидов азота в таких топках уменьшалось в несколько раз. В традиционных же котлах снижение вредной эмиссии шло за счет применения разработанной в Японии и широко используемой теперь за рубежом крайне дорогостоящей технологии селективного каталитического восстановления (СКВ). Ее суть в том, что соединения азота при высокой температуре в присутствии аммиака и катализаторов разлагаются до молекулярного азота и воды.

С начала 80-х годов разработка похожей технологии велась и в СССР. Ее теоретической основой стали фундаментальные исследования академика Якова Зельдовича и его школы. В конце 80-х годов проблема снижения выбросов оксидов азота вышла на национальный уровень, была даже принята программа, которую не успели реализовать из-за развала Союза. Работы над созданием технологии были продолжены по инициативе главного инженера Тольяттинской ТЭЦ Альберта Алфеева. К работе подключили специалистов отраслевого Всероссийского теплотехнического института и ИХФ РАН. Ученые разработали технологические и газодинамические основы оригинального процесса селективного некаталитического восстановления, который может быть реализован на любых действующих и вновь вводимых котлах, и создали математическое описание этого сложного химического процесса. Российская разработка на порядок дешевле японской. При ее внедрении на всех энергостанциях страны потребовалось бы около 700 млн долларов, тогда как японская технология стоила бы около 5 млрд долларов По словам Юрия Ходакова, главного научного сотрудника ВТИ, использование отечественной технологии вызовет рост тарифа всего на полторы копейки.