Мы живем в индустриальную эпоху, когда материальность окружающего нас мира все стремительнее вовлекается в бездонную сферу потребительских интересов. Все больше вокруг нас вещей, сделанных из радикально преобразованных элементов неживой природы. Это и пластики, и металлы, и стекло, и всевозможные композиты. Несть им числа, но неутолимая жажда потребления требует еще, еще, еще…
С наслаждением потребляя переделанную под себя окружающую среду, человечество мало задумывается о цене такой глобальной переделки. И очень напрасно. Ведь в процессе получения 1 тонны материи с улучшенными потребительскими характеристиками неизбежно образуется 2…3, а то и 10 тонн материи с характеристиками очень сильно ухудшенными – так называемых, промышленных отходов. Эта неизбежность диалектична по природе, и при существующем подходе человека к материальным ресурсам обойти ее невозможно. В результате очень скоро индустриальное человечество гарантированно захлебнется в отходах собственной жизнедеятельности. Первые пароксизмы этого уже вовсю содоргают обитаемый мир. Прорыв хранилища красного шлама в Венгрии, отравление земли расползающейся сланцевой золой в странах Балтии, пыльные бури, налетающие на возделанные поля с золоотвалов угольных ТЭС, лунный ландшафт из терриконов и безжизненные шлаковые отвалы – вот неполный перечень явлений изнанки индустриального благополучия, все чаще уродующих его красивую лицевую сторону.
В чем же коренная проблема подхода человечества к наличествующим ресурсам? Она в узко понятой утилитарности: любой элемент материального мира рассматривается как источник одного-единственного полезного продукта. Из боксита выделяют окись алюминия, из железной руды – окись железа, из угля – горючие вещества. Все остальное – будь там хоть золото с алмазами – безжалостно направляется в отвалы. Так проще, и так, до недавнего времени, было дешевле.
Подробнее: Принцип «divide et impera» как залог успеха в переработке промышленных отходов
Основным экономически доступным и перспективным энергоносителем, добываемым в ЕС, есть уголь. Поэтому крупнейшие ТЭС и ГРЭС являются угольными. В то же время, угольная энергетика относится к наиболее экологически опасным, так как количество отходов на единицу выработанной энергии у угля максимально. В частности, после сжигании угля остаются золошлаковые отходы (далее — ЗШО), объем которых превышает 1/5 количества исходного угля и в абсолютных цифрах для ЕС достигает 1 млн. тонн в год. Кроме проблемы отчуждения земель под золоотвалы, ЗШО представляют и серьезную экологическую опасность, так как содержат растворимые вещества (в том числе соли тяжелых металлов), которые вымываются дождями и проникают в грунтовые воды, отравляя их. Следовательно, золоотвалы — это постоянно действующий источник загрязнения воды и почвы, приводящий к неэффективному использованию земельных ресурсов и снижающий рыночную стоимость окружающей земли, зданий и сооружений. Это доказывает актуальность проблемы утилизации ЗШО и необходимость поиска новых областей их использования.
Основным потребителем ЗШО традиционно является строительная индустрия, но интерес строителей ограничивается, в основном, золой-уноса сухого золоудаления, так как она характеризуется относительно стабильными свойствами, поставляется в сухом виде и содержит мало угля, представляющего собой крайне нежелательную примесь в бетонах и растворах. ЗШО мокрого удаления практически не используются по причине нестабильного гранулометрического состава, высокой влажности (до 200%) и значительного (до 25%) содержания угля. Учитывая то, что объем таких ЗШО в 10…15 раз превышает объем золы-уноса, можно сделать вывод, что в лучшем случае утилизируется 7-10% вырабатываемых ЗШО. Ужесточение экологических нормативов по содержанию в строительных материалах хрома, ртути, кадмия и других токсичных веществ, содержащихся в золе, вообще ставит под угрозу саму возможность применения непереработанной золы в строительстве.
Вторая жизнь золоотвалов
Анализ ситуации с утилизацией угольных зол ТЭС показывает двойственность существующей проблемы. С одной стороны, рынок качественной золы ненасыщен, поставщики завышают цены, но золы все равно не хватает. С другой стороны, экологи говорят об огромных площадях, отчужденных под золоотвалы, об миллионах тонн токсичных, никому не нужных отходов. Как же так?
На самом деле противоречия нет, просто речь идет о разной золе. Та, которая пользуется спросом и которой не хватает – зола–унос. Это зола, которую уносит выходящий из топок дым. Она мелкая, сухая и достаточно чистая. С ней легко работать, ее удобно доводить до требований стандартов. У нее есть только один недостаток – этой золы мало. Дым уносит не более 10% зольных частиц. А остальная зола вместе со сплавленным в комки шлаком удаляется на золоотвалы. Чаще всего для этого используют поток воды – так называемое мокрое золоудаление. Но даже если золу удаляли сухим способом, она увлажняется уже на золоотвале. В результате получается смесь частиц различных размеров, нестабильная по качеству и очень мокрая. В таком виде ее практически невозможно кондицировать – привести в соответствие с требованиями стандартов. А сушить ее – дорого и сложно. Вот и приходится либо терпеть золоотвалы, либо пытаться засунуть эту золошлаковую смесь хоть куда нибудь – например, в старые шахты.
Сытый век дешевых нефти и газа подходит к концу. Этот прискорбный факт осознает все большее число землян, от рядовых граждан до крупных бизнесменов и правительств. А осознав, начинают искать способы предотвратить надвигающийся энергетический голод. В результате таких поисков проявляются проекты использования энергии ветра и солнца, приливов и вулканов. Даже бытовой мусор пытаются превратить в энергию.
Все эти проекты весьма полезны с точки зрения упражнения ума. Но, в то же время, они поучительны как иллюстрация тщетности человеческих потуг. На самом деле, ветер – стихия весьма переменчивая и не желающая дуть ровно и сильно круглые сутки. Солнце дает достаточно энергии только безоблачным днем и только в узкой полосе около экватора. На приливах много энергии не выработаешь, связываться с вулканами – достаточно опасно, а сжигание мусора, снижая остроту одних проблем, тут же создает другие, экологические – ведь с токсичным дымом горящей пластмассы и не менее токсичными шлаками нужно что-то делать.