LCOI-Reviews, 2012, No. 12

LLCCOOII--RReevviieewwss

ЗЗббііррккаа ннааууккооввиихх ппррааццьь ввииддааєєттььссяя ДДооннееццььккиимм ннааццііооннааллььнниимм ууннііввееррссииттееттоомм ММООННммооллооддььссппоорртт УУккррааїїннии ззаа ппррооееккттоомм„„ННииззььккоо--ввууггллееццееввіі ммоожжллииввооссттіі ддлляя ііннддууссттррііааллььнниихх ррееггііоонніівв УУккррааїїннии””,, щщоо ффііннааннссууєєттььссяя ЄЄввррооппееййссььккиимм ССооююззооммззаа ТТееммааттииччннооюю ппррооггррааммооюю ддлляя ддооввккіілллляя ттаа ссттааллооггоо ууппррааввлліінннняя ппррииррооддннииммии рреессууррссааммии,, ззооккррееммаа ееннееррггіієєюю

NNoo.. 1122,, 3300..1122..22001122

LLOOWW--CCAARRBBOONN OOPPEENN IINNNNOOVVAATTIIOONN RREEVVIIEEWWSSООГГЛЛЯЯДДИИ ННИИЗЗЬЬККОО--ВВУУГГЛЛЕЕЦЦЕЕВВИИХХ ВВІІДДККРРИИТТИИХХ ІІННННООВВААЦЦІІЙЙООББООЗЗРРЕЕННИИЯЯ ННИИЗЗККОО--УУГГЛЛЕЕРРООДДННЫЫХХ ООТТККРРЫЫТТЫЫХХ ИИННННООВВААЦЦИИЙЙ

ППррооеекктт ффііннааннссууєєттььссяя ЄЄввррооппееййссььккиимм ССооююззоомм

ППррооеекктт ррееааллііззууєєттььссяяДДооннееццььккиимм ннааццііооннааллььнниимм

ууннііввееррссииттееттоомм,, УУккррааїїннаа

LLCCOOII--RReevviieewwss LLOOWW--CCAARRBBOONN OOPPEENN IINNNNOOVVAATTIIOONN RREEVVIIEEWWSS ООГГЛЛЯЯДДИИ ННИИЗЗЬЬККОО--ВВУУГГЛЛЕЕЦЦЕЕВВИИХХ ВВІІДДККРРИИТТИИХХ ІІННННООВВААЦЦІІЙЙ ООББООЗЗРРЕЕННИИЯЯ ННИИЗЗККОО--УУГГЛЛЕЕРРООДДННЫЫХХ ООТТККРРЫЫТТЫЫХХ ИИННННООВВААЦЦИИЙЙ NNoo.. 1122,, 3300..1122..22001122 ЗЗббііррккаа ннааууккооввиихх ппррааццьь ввииддааєєттььссяя ДДооннееццььккиимм ннааццііооннааллььнниимм ууннііввееррссииттееттоомм ММООННммооллооддььссппоорртт УУккррааїїннии ззаа ппррооееккттоомм „„ННииззььккоо--ввууггллееццееввіі ммоожжллииввооссттіі ддлляя ііннддууссттррііааллььнниихх ррееггііоонніівв УУккррааїїннии””,, щщоо ффііннааннссууєєттььссяя ЄЄввррооппееййссььккиимм ССооююззоомм ззаа ТТееммааттииччннооюю ппррооггррааммооюю ддлляя ддооввккіілллляя ттаа ссттааллооггоо ууппррааввлліінннняя ппррииррооддннииммии рреессууррссааммии,, ззооккррееммаа ееннееррггіієєюю

ССббооррнниикк ннааууччнныыхх ттррууддоовв

ММеежжддууннааррооддннооггоо

ннааууччнноо--ппррааккттииччеессккооггоо

ссииммппооззииууммаа

««ННИИЗЗККОО--УУГГЛЛЕЕРРООДДННЫЫЕЕ

ООТТККРРЫЫТТЫЫЕЕ ИИННННООВВААЦЦИИИИ

ДДЛЛЯЯ РРЕЕГГИИООННООВВ УУККРРААИИННЫЫ»»,,

ТТоомм 33

Донецк - 2012 ППррооеекктт ффііннааннссууєєттььссяя ЄЄввррооппееййссььккиимм ССооююззоомм

ППррооеекктт ррееааллііззууєєттььссяя ДДооннееццььккиимм ннааццііооннааллььнниимм ууннііввееррссииттееттоомм,, УУккррааїїннаа

УДК 504.062.2, 504.062.4, 504.7 ББК 20.1, 20.3 С 232 Сборник научных трудов Международного научно-практического симпозиума «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ», Том 3 / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 12, 30.12.2012. – Донецк: ДонНУ, 2012. – 65 с. Сборник научных трудов Международного научно-практического симпозиума «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ» содержит слайды презентаций по вопросам исследования и разработки низко-углеродных технологий в Украине и мире, которые были представлены на Интернет-конференции «Низко-углеродные открытые инновации для регионов Украины: веб-мост Донецк – Луганск». Интернет-конференция состоялась 29-30 ноября 2012 года в Донецком национальном университете в рамках проекта «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)», который финансируется Европейским Союзом. Приводятся обзоры результатов исследований и разработок в направлении внедрения низко-углеродных инноваций, которые были выполнены в последнее время в Украине и других странах мира. Сборник предназначен для научных и инженерно-технических работников, преподавателей высших учебных заведений, аспирантов и студентов естественно-научных и экономических специальностей. Редакционная коллегия: д.ф.-м.н., проф. Беспалова С.В. (отв. редактор), д.т.н., проф. Семко А.Н. (зам. отв. редактора), к.т.н. Шеставин Н.С. (отв. секретарь), д.т.н., проф. Недопекин Ф.В., к.т.н., с.н.с. Бескровная М.В., к.б.н., доц. Сафонов А.И., к.т.н. Казак О.В. Компьютерная верстка: вед. инж. Рева Е.В. Адрес редакции: 83050, г. Донецк, ул. Щорса, 46/616, Донецкий национальный университет, Биологический факультат, Центр передачи низко-углеродных открытых инноваций, Web: www.lcoir-ua.eu , E-mail: [email protected]

Мнения, отраженные в этой публикации, не обязательно совпадают с взглядами Европейской Комиссии и Правительства Украины

© Донецкий национальный университет, 2012 © Коллектив авторов, 2012

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

2

http://www.lcoir-ua.eu/

mailto:[email protected]

СОДЕРЖАНИЕ БЕСПАЛОВА С.В., проректор по научной работе Донецкого национального университета (ДонНУ), д.ф.-м.н., проф., руководитель проекта LCOIR-UAРезультаты работы Интернет-конференции «Низко-углеродные открытые инновации для регионов Украины: веб-мост Донецк – Луганск»

5

ШЕСТАВИН Н.С., в.н.с. ДонНУ, к.т.н., координатор проекта LCOIR-UAПрезентация «Глобальное изменение климата и региональные экологические проблемы»

7

КЛЮЕВ В.Е., главный специалист отдела экономики природопользования, природоохранных программ, мониторинга, связей с общественностью и СМИ Луганской областной государственной администрации (Луганск)Презентация «Система мониторинга окружающей среды в Луганской области»

13

ШЕСТАВИН Н.С., в.н.с. ДонНУ, к.т.н., координатор проекта LCOIR-UAПрезентация «Перспективы внедрения в Украине климатических инноваций, включая чистые угольные технологии и технологии улавливания и хранения СО2»

17

СЕМКО А.Н., , профессор ДонНУ, д.т.н.Презентация «Использование импульсных струй жидкости высокой скорости для тушение газовых факелов»

23

САФОНОВ А.И., доцент ДонНУ, к.б.н.Презентация «Методы биомониторинга возможных утечек СО2 из хранилищ»

27

ОВЕРКО В., с.н.с. ДонНУ, стажер Политехнического университета Милана (Италия)Презентация «Перспективы ветроэнергетики Украины»

30

ЮРЧЕНКО В., аспирант ДонНУ, КОБЧЕНКО М., аспирант Университета Осло (Норвегии)Презентация «Использование данных рентгеновской томографии на синхротроне для определения пористости горных пород, перспективных для геологического хранения СО2»

33

ТИМОШЕНКО Н., аспирант ДонНУПрезентация «Снижение выбросов СО2 в различных отраслях промышленности Украины»

36

ЛУЧИНА А., аспирант ДонНУ Презентация «Выделение СО2 в результате биологи-ческой очистки сточных бытовых вод»

39

БЕСКРОВНАЯ М.В., с.н.с. ДонНУ, к.т.н.Презентация «Серия лекций: Изменение климата и необходимость в улавливании и хранении CO2»

43


3

ЧЕРТОПАЛОВ С., с.н.с. ДонНУПрезентация «Структура и виды солнечных элементов, рекомендуемых для применения на территории Украины»

48

АФАНАСЬЕВ Д., с.н.с. ДонНУПрезентация «Технологии захвата углерода, развитие и возможности метода захвата после сжигания»

51

БОДРЯГА В., с.н.с. ДонНУ Презентация «Технологии очистки воздуха от техногенных загрязнений и методы снижения выбросов вредных газовых примесей»

54

КАЗАК О.В., с.н.с. ДонНУ, к.т.н.Презентация «Проблема загрязнения атмосферы парниковыми газами в сталеплавильном производстве»

57

ОСЕТРОВ В., геолог ДГРГП «Донецкгеология» (Артемовск) – с.н.с. ДонНУ Презентация «Геологические перспективы хранения СО2 в палеозойских осадочных отложе-ниях Донбасса»

60

Приложение А: Загальна інформація про проект «Низько-вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України (LCOIR-UA)» 64


4

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ИНТЕРНЕТ-КОНФЕРЕНЦИИ

«НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ: ВЕБ-МОСТ ДОНЕЦК – ЛУГАНСК»

Беспалова С.В., Донецкий национальный университет,

Донецк, Украина

29-30 ноября 2012 года проходило следующее мероприятие Первого международного научно-практического симпозиума «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ (LCOIR-UA-2012)»: Интернет-конференция «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ: Веб-мост Донецк - Луганск» в рамках проекта «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)», реализуемого Донецким национальным университетом и финансируемого Европейским Союзом.

Интернет-конференция проходила в Интерактивном научно-методическом центре по

передаче низко-углеродных открытых инноваций (Центр LCOIR), который создан в рамках проекта LCOIR-UA и позволяет осуществлять интерактивное взаимодействие участников круглого стола, находящихся в любой стране мира, а также выполнять прямую трансляцию заседаний круглого стола через главную страницу веб-сайта проекта: http://www.lcoir-ua.eu. В работе Интернет-конференции были задействованы ресурсы и возможности Веб-трансляции на Ustream, Видео-групп Skype и Текстовой чат от Geovisite.

На Интернет-конференции «Низко-углеродные открытые инновации для

регионов Украины: Веб-мост Донецк - Луганск» были рассмотрены фундаментальные и прикладные, естественнонаучные, социальные, экономические и правовые вопросы разработки и внедрения низко-углеродных, экологических, энерго- и ресурсосберегающих технологий и инноваций в Украине и в других странах мира.

Были заслушаны и обсуждены следующие презентации, которые приведены ниже:

- Глобальное изменение климата и региональные экологические проблемы; - Система мониторинга окружающей среды в Луганской области; - Перспективы внедрения в Украине климатических инноваций, включая чистые

угольные технологии и технологии улавливания и хранения СО2; - Использование импульсных струй жидкости высокой скорости для тушение

газовых факелов; - Методы биомониторинга возможных утечек СО из хранилищ2 ; - Перспективы ветроэнергетики Украины; - Использование данных рентгеновской томографии на синхротроне для

определения пористости горных пород, перспективных для геологического хранения СО2;

- Снижение выбросов СО в различных отраслях промышленности Украины2 ; - Выделение СО в результате биологи-ческой очистки сточных бытовых вод2 ; - Лекционный курс: Изменение климата и необходимость в улавливании и хранении

CO2; - Структура и виды солнечных элементов, рекомендуемых для применения на

территории Украины;


5


http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Shestavin-1.pdf




http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Semko.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Semko.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Safonov.pdf



http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Overko.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Yurchenko.pdf




http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Timoshenko.pdf



http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Luchina.pdf



http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Bezkrovnaya.pdf



http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Chertopalov.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Chertopalov.pdf

- Технологии захвата углерода, развитие и возможности метода захвата после сжигания;

- Технологии очистки воздуха от техногенных загрязнений и методы снижения выбросов вредных газовых примесей;

- Проблема загрязнения атмосферы парниковыми газами в сталеплавильном производстве;

- Геологические перспективы хранения СО в палеозойских осадочных отложе-ниях 2Донбасса.

Видео-репортаж о работе Интернет-конференции и все представленные презентации

размещены в свободном доступе на веб-сайте проекта: http://www.lcoir-ua.eu На второй день работы Интернет-конференции, 30 ноября 2012 года, были

рассмотрены и одобрены материалы научных статей которые были представлены для публикации в Сборнике научных трудов Международного научно-практического симпозиума «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ»:

- Оптимизация размещения подземных хранилищ СО2 и обеспечение мониторинга их состояния комплексом геофизических методов

- Определение пористости горных пород, перспективных для геологического хранения СО2, по данным рентгеновской томографии на синхротроне

- Экологическая проблема утилизации графитной спели на металлургических предприятиях

- Об экологизации инноваций аграрных машин - Выбор направлений снижения эмиссии углекислого газа - Аналіз та перспективи використання нових технологій в твердопаливній

енергетиці та шляхи використання низькосортних енергетичних палив - Атлас пріоритетних низьковуглеводних технологій генерації енергії на основі

відновлюваних та нетрадиційних джерел енергії для регіонів України - О возможности использования воздушного террикона для улавливания пыли и

углекислого газа на перекрестках автомобильных дорог - Возможности применения процесса ANAMMOX для уменьшения выбросов СО2 в

результате биологической очистки сточных вод - Геологические перспективы хранения СО2 в палеозойских осадочных отложениях

Донбасса - Критическое сравнение теорий «Пределов роста», «Зеленого роста» и

«Углеродного следа»: практика внедрения низко-углеродных открытых инноваций как инструментов стабилизации климата

- Методы биомониторинга возможных утечек СО2 их хранилищ - Тушение газовых факелов импульсными струями жидкости высокой скорости - Вибір критерія безпеки при витяганні складових частин капсуля методом

ультразвукової дії - Перспективи розвитку агросфери України на низько-вуглецевій основі - Снижение выбросов углекислого газа из дуговой сталеплавильной печи на основе

совершенствования системы газоудаления - Перспективы развития малой электроэнергетики в Приднестровье - Сокращение эмиссии парниковых газов путем формирования вторичных

экосистем на землях, измененных в результате антропогенного воздействия - Оценка потенциала источников и поглотителей СО2 на востоке Украины:

перспективные направления транспортировки СО2.


6

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Afanassyev.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Afanassyev.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Bodryaga.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Bodryaga.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Kazak.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Kazak.pdf

http://www.lcoir-ua.eu/RU/events/events3/prez/Osetrov.pdf





ПРЕЗЕНТАЦИЯ

«ГЛОБАЛЬНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И РЕГИОНАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ»

Шеставин Н.С., Донецкий национальный университет,



7

ТематичнаТематична програма Європейського Союзу для довкілля і сталого програма Європейського Союзу для довкілля і сталого управління природними ресурсами, зокрема енергієюуправління природними ресурсами, зокрема енергією

Проект „НизькоПроект „Низько--вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України”вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України”

ПроектПроект реалізуєтьсяреалізуєтьсяДонецькимДонецьким національнимнаціональнимуніверситетомуніверситетом((мм. . ДонецькДонецьк, , УкраїнаУкраїна))

ПроектПроект фінансуєтьсяфінансуєтьсяЄвропейськимЄвропейським СоюзомСоюзом

ІНТЕРНЕТ-КОНФЕРЕНЦІЯ«НИЗЬКО-ВУГЛЕЦЕВІ ВІДКРИТІ

ІННОВАЦІЇ ДЛЯ РЕГІОНІВ УКРАЇНИ»29.11.2012 р., м. Донецьк

ПроектПроект виконується виконується НауковоНауково--навчальнимнавчальним центромцентром ДонНУДонНУ

„„КонвергенціяКонвергенція нанонано--, , біобіо-- тата інфоінфо--технологійтехнологій длядля збалансованогозбалансованого

регіональногорегіонального розвиткурозвитку””

Шеставін М.С., к.т.н.Донецький національний університет

Глобальні зміни клімату та регіональні Глобальні зміни клімату та регіональні екологічні проблемиекологічні проблеми

ГлобальнаГлобальна температура температура відвід 1856 р. до 2006 р.1856 р. до 2006 р.

ПроектПроект реалізуєтьсяреалізуєтьсяДонецькимДонецьким національнимнаціональним

ууніверситетомніверситетомПроектПроект фінансуєтьсяфінансуєтьсяЄвропейськимЄвропейським СоюзомСоюзом 29.11.2012 р., м. Донецьк

СпостережуваніСпостережувані і модельовані і модельовані зміни температури: зміни температури:

тільки природні чинникитільки природні чинники



СпостережуваніСпостережувані і модельовані зміни і модельовані зміни температури:температури:

природні і створені людиною чинникиприродні і створені людиною чинники



2 частина Європейського 2 частина Європейського проекту проекту LCOIRLCOIR--UAUAКругообігКругообіг СОСО22 у природіу природі

Потік СО2 між землею та атмосферою (в мільярдах тон на рік)(4200) – Потік СО2

Антропогеннийпотік СО2

Природнийпотік СО2

Атмосфера

Океан

Рослинність

Викопний вуглець

Грунт

Осадові породи

Зміниклімату

Підкислення



РозподілРозподіл емісії парникових емісії парникових газів за джерелами у світігазів за джерелами у світіПарниковийПарниковий ефектефект




8

ПрогнозПрогноз світового розподілу відхилення світового розподілу відхилення

показника вогкості від даних 2000 рокупоказника вогкості від даних 2000 року















РозподілРозподіл емісії парникових емісії парникових газів за джерелами у світігазів за джерелами у світі



ВикидиВикиди парникових газів в парникових газів в Україні за секторами, 2004 р.Україні за секторами, 2004 р.

Джерело: Гідрометеорологічний інститут, 2006




9

УловлюванняУловлювання СОСО22післяпісля

СпіввідношенняСпіввідношення викидів викидів СОСО22та обсягів виробленої енергії у та обсягів виробленої енергії у

світі за даними світі за даними CARMACARMA

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Китай

США

Индия

Россия

Германия

Япония

Великобритания

Австралия

Южная

Африка

Южная

Крея

Польша

Канада

Италия

Испания

Тайвань

Мексика

Турция

Индонезия

Иран

Таиланд

Украина

Mt CO2 MWh Energy




СпіввідношенняСпіввідношення викидів викидів СОСО22та обсягів виробленої енергії у та обсягів виробленої енергії у

Європі за даними Європі за даними CARMACARMA

0

100

200

300

400

500

600

700

Германия

Великобритания

Польша

Италия

Испания

Турция

Таиланд

Украина

Mt CO2 MWh Energy


ууніверситетомніверситетомПроектПроект фінансуєтьсяфінансуєтьсяЄвропейськимЄвропейським СоюзомСоюзом 15.12.2011 р., м. Запоріжжя


ДжерелаДжерела викидів викидів СОСО22в Україні за даними в Україні за даними BELLONABELLONA




ДжерелаДжерела викидів викидів СОСО22на сході України за даними на сході України за даними BELLONABELLONA




ДжерелаДжерела викидів викидів СОСО22за даними за даними CARMACARMA




ДжерелаДжерела викидів викидів СОСО22за даними за даними CARMACARMA




10


УловлюванняУловлювання СОСО22після спалювання паливапісля спалювання палива




УловлюванняУловлювання СОСО22при кисневому спалюванні паливапри кисневому спалюванні палива




УловлюванняУловлювання СОСО22до спалювання паливадо спалювання палива




ВикидиВикиди СОСО22 у процесах у процесах виробництва заліза та сталівиробництва заліза та сталі




ВикидиВикиди СОСО22 у процесах у процесах виробництва цементувиробництва цементу




ВикидиВикиди СОСО22 у процесах у процесах виробництва аміакувиробництва аміаку




11

ВикидиВикиди парникових газів в парникових газів в Україні за секторами, 2004 р.Україні за секторами, 2004 р. ІнтернетІнтернет--сайтсайт

КоординаторКоординатор проектупроекту LCOIRLCOIR--UAUA: : ШеставінШеставін Микола СтепановичМикола СтепановичПроектПроект реалізуєтьсяреалізується

ДонецькимДонецьким національнимнаціональнимууніверситетомніверситетом

ПроектПроект фінансуєтьсяфінансуєтьсяЄвропейськимЄвропейським СоюзомСоюзом 29.11.2012 р., м. Донецьк


12


«СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ЛУГАНСКОЙ ОБЛАСТИ»

Клюев В.Е., Луганская областная государственная администрация,

Луганск, Украина


13

Государственное управление охраны окружающейприродной среды в Луганской области

КЛЮЕВ Виталий Евгеньевич, главный специалист отделаэкономики природопользования, природоохранных программ, мониторинга, связей собщественностью и СМИЛуганской областнойгосударственной администрации

Международный научно-практический симпозиум

«Низко-углеродныеоткрытые инновации для

регионов Украины»,29.11.2012 – Донецк

Характеристика регионаO Население – 2 304 тыс. человекO Территория – 26,7 тыс. кв. км.O 18 административных районов и 14 городскихсоветов

O 37 городов, 106 поселков городского типа и 792сельских поселков

O 122 реки и 430 водохранилищO 72 месторождения подземных водO Территории подтопления – 8 876 гаO Породные отвалы – более 700 ед.O Площадь лесов около 11,6% территории областиO Объекты природно-заповедного фонда – 150

Система наблюденийАтмосферный воздухЛуганский областной центр

по гидрометеорологии

Луганская областная СЭС

Луганское региональноеуправление водных ресурсов

Луганский областнойцентр плодородия земель

Луганская АЛНИС

«Восток ГРГП»

Поверхностные воды

Подземные воды

Грунты и почвы

Демография

Экзогенные процессы

Состояние лесов

Луганский областной центрпо гидрометеорологии

Атмосферный воздух

Поверхностные воды

Подземные воды

Грунты и почвы

Экзогенные процессы

Состояние лесов

Модель системы региональногоэкологического мониторинга

Субъекты системырегиональногоэкологическогомониторинга

Государственное управлениеохраны окружающей природной

среды в Луганской области

Данныенаблюдений

Аналитическаяинформация

Центр мониторингаГосуправления

Мониторинг водных ресурсовОбъекты контроля:1. Стационарные постысубъектов мониторинга2. Метеостанции

Основные контролируемыепоказатели

14 физических иметеорологических показателейболее 20 контролируемых

вредных химических веществ

Мониторинг атмосферноговоздуха

Субъекты мониторинга:1. Луганский гидрометеоцентр2. Областная СЭС3. Государственная экологическаяинспекция в Луганской областиОбъекты мониторингаВоздушная среда 15 городовИсточники выбросов 6 крупных

предприятийПодфакельные зоны

промышленных предприятий


14

ИнформацииO еженедельно о состоянии реки СеверскийДонец;

O ежемесячно о состоянии атмосферноговоздуха г. Луганска;

O ежегодно о состоянии окружающей средыЛуганской области;

O ежемесячно публикация аналитическихвыпусков «Состояние окружающей средыЛуганщины»;

O информация о деятельностиГосуправления

Инновационная работаСоздание новых баз данных и методик их сбора иобработкиЦель: сбор, накопление, визуализация и анализ информациио состоянии ОС для поддержки принятия управленческихрешений в области.

Основные проблемыO отсутствие единого нормативно-методическогообеспечения контроля качества элементовокружающей среды.

O отсутствие согласованного взаимодействиямежду субъектами мониторинга.

ПРОБЛЕМАПРОБЛЕМА СУММАРНОГОСУММАРНОГО АНАЛИЗААНАЛИЗАИНФОРМАЦИИИНФОРМАЦИИ РАЗНЫХРАЗНЫХ ВЕДОМСТВВЕДОМСТВ

!Областная программа

Основные принципысоздания

O приоритетность решения экологических проблем сучетом социально-экономической ситуации Луганскойобласти;

O устранение причин загрязнений, а не их последствий;O экологизация деятельности субъектов хозяйствования;O обеспечение доступа населения к экологическойинформации.

Наблюдения

Прогноз состояния

Оценка фактическогосостояния

Оценка прогнозируемогосостояния

Принятиерешений

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙМОНИТОРИНГ

СФЕРАУПРАВЛЕНИЯ

Этапы созданияO I этап (2012 год) – Проектирование, изготовлениеопытной партии и аттестация средств наблюдений

O II этап (2013 год) – Внедрение постов в 11 городахобласти

O III этап (2014 - 2015 год) – Развертывание сетинаблюдений у всех субъектов мониторинга


15

Система мониторинга в 2015 году

СИСТЕМАМОНИТОРИНГА

2015

Северодонецк Лисичанск РубежноеЛуганск Алчевск Красный ЛучСвердловск Троицкое НовопсковБеловодск Старобельск

«Луганская ТЭС» ОАО «Лисичанская сода»ОАО «Алчевский металлургическийкомбинат»ЗАО «Северодонецкое объединение Азот»ОАО «Алчевский коксохимический завод»ЗАО «ЛИНИК» ООО «РубежанскийКраситель»

Северско-Донецкое бассейновое управление воднымиресурсамиЛуганский центр гидрометеорологииЛуганская областная санитарно эпидемиологическая службаЛуганская государственная экологическая инспекция

4 субъекта

11 городов

7 предприятий


16


«ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ В УКРАИНЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИННОВАЦИЙ, ВКЛЮЧАЯ

ЧИСТЫЕ УГОЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНОЛОГИИ УЛАВЛИВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ СО2»

Шеставин Н.С., Донецкий национальный университет,



17

ТематичнаТематична програма Європейського Союзу для довкілля і сталого програма Європейського Союзу для довкілля і сталого управління природними ресурсами, зокрема енергієюуправління природними ресурсами, зокрема енергією

Проект „НизькоПроект „Низько--вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України”вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України”

ПроектПроект реалізуєтьсяреалізуєтьсяДонецькимДонецьким національнимнаціональнимуніверситетомуніверситетом((мм. . ДонецькДонецьк, , УкраїнаУкраїна))

ПроектПроект фінансуєтьсяфінансуєтьсяЄвропейськимЄвропейським СоюзомСоюзом

ПроектПроект виконується виконується НауковоНауково--навчальнимнавчальним центромцентром ДонНУДонНУ

„„КонвергенціяКонвергенція нанонано--, , біобіо-- тата інфоінфо--технологійтехнологій длядля збалансованогозбалансованого

регіональногорегіонального розвиткурозвитку””

Шеставін М.С., к.т.н.Донецький національний університет

Перспективи впровадження в Україні кліматичних Перспективи впровадження в Україні кліматичних інновацій, включаючи чисті вугільні технології і інновацій, включаючи чисті вугільні технології і

технології уловлювання та зберігання технології уловлювання та зберігання СОСО22ІНТЕРНЕТ-КОНФЕРЕНЦІЯ

«НИЗЬКО-ВУГЛЕЦЕВІ ВІДКРИТІ ІННОВАЦІЇ ДЛЯ РЕГІОНІВ УКРАЇНИ»

29.11.2012 р., м. Донецьк




МасштабМасштаб глобальної глобальної проблеми емісії СОпроблеми емісії СО22




ПроблемиПроблеми уловлювання уловлювання викидів викидів СОСО22




ОглядОгляд процесів та систем процесів та систем уловлювання уловлювання СОСО22


СхемаСхема транспортування та транспортування та зберігання зберігання СОСО22






ТипиТипи сховищ для сховищ для СОСО22


18


ОглядОгляд варіантів геологічного варіантів геологічного зберігання зберігання СОСО22




ЕволюціяЕволюція форм форм СОСО22 у процесі його у процесі його геологічного зберіганнягеологічного зберігання



НаНа 2010 рік у світі діє 141 проект із 2010 рік у світі діє 141 проект із уловлювання і зберігання вуглецюуловлювання і зберігання вуглецю

62 проекти 62 проекти у Європіу Європі

- дослідження

- демонстрації

- промисловий

- робочі

- потенційні, що плануються до оголошення

- 93 проекти, що орієнтовані на уловлювання чи інтегровані

- 48 проектів, що орієнтовані на зберігання




НаНа сьогодні функціонують тільки сьогодні функціонують тільки 4 крупних проекти з уловлювання та 4 крупних проекти з уловлювання та

зберігання зберігання СОСО22




ПроектПроект ін'єкції ін'єкції СОСО22 на родовищі на родовищі СлейпнерСлейпнер у Північному моріу Північному морі


19




ЗаводЗавод СПГ родовища Сновит та СПГ родовища Сновит та закачказакачка супутнього СОсупутнього СО22




ПроектПроект закачкизакачки СОСО22 на родовище на родовище ИнИн--СалахСалах у Алжиріу Алжирі

Аминнаяочистка СО2


СприятливіСприятливі зони геологічного зони геологічного зберігання зберігання СОСО22




ВаріантиВаріанти геологічного зберігання СОгеологічного зберігання СО2 2 у Північному моріу Північному морі



ДеДе можливо можливо зберігати зберігати СОСО22у Франціїу Франції

> В 2020 році у Франції очікується рівень викидів СО2: 80-150 Mт CO2 на рік

> Потужність сховищ, що потрібна: 3-7 Гт CO2

> Джерела викидів:- Теплові електростанції- Нафтопереробні заводи- Металургійні заводи- Цементні заводи тощо

> Всього = 177 Мт/рік(34% французьких викидів СО2)

(D. Bonijoly, 2004, modifié BRGM, 2007)

ПариПаризьзькийкий осадосадковиковиййбасейнбасейн ((ТрТрііасас ии ДоггерДоггер))

ІншіІнші осадосадккоовіві басейнбасейнии((>> 11 000000 мм))

ВугілляВугілля ((іі бурбурее ввугугілляілля))

УльтраУльтра--основносновніі породпородии

ВуВуглеводглеводневі родовищаневі родовищаПариПаризьзькогокого басейнбасейнуу

ДжерелаДжерела COCO22

Exemple Metstor – Приклад із Франції

www.metstor.frwww.metstor.fr


20

ДваДва кращі варіанти зберігання кращі варіанти зберігання СОСО22 у Франції:у Франції:-- Тріасові континентальні відкладенняТріасові континентальні відкладення-- ДоггерДоггер--карбонатні відкладеннякарбонатні відкладення

КруглийКруглий стіл у стіл у ДТДТЭКЭК 18.05.2011 р.18.05.2011 р.Піски ИзвестнякиВапняки ПесчаникиПесчаникиПісковики


ВаріантиВаріанти геологічного зберігання СОгеологічного зберігання СО2 2 у Німеччиніу Німеччині




ВаріантиВаріанти геологічного зберігання СОгеологічного зберігання СО2 2 у Даніїу Данії




ВаріантиВаріанти геологічного зберігання СОгеологічного зберігання СО2 2 у Болгаріїу Болгарії




ВаріантиВаріанти геологічного зберігання СОгеологічного зберігання СО2 2 у Польщіу Польщі



ЕлектростанціяЕлектростанція БелчатовБелчатов (Польща) (Польща) –– найбільший обсяг викидів найбільший обсяг викидів СОСО22ПроектПроект реалізуєтьсяреалізується




21



КоординаторКоординатор проектупроекту LCOIRLCOIR--UAUA: : ШеставінШеставін Микола Степанович Микола Степанович ПроектПроект реалізуєтьсяреалізується




22


«ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ СТРУЙ ЖИДКОСТИ ВЫСОКОЙ СКОРОСТИ ДЛЯ ТУШЕНИЕ ГАЗОВЫХ ФАКЕЛОВ»

Семко А.Н., Донецкий национальный университет,



23

ПроектПроект реализуетсяреализуетсяДонецкимДонецким национальнымнациональным

университетомуниверситетом

ПроектПроект финансируетсяфинансируетсяЕвропейскимЕвропейским СоюзомСоюзом

Международный научно-практический симпозиум – интернет-конференция

«Низко-углеродные открытые инновации для регионов Украины»

29.11.2012 – Донецк

ПроектПроект выполняетсявыполняется НаучноНаучно--образовательнымобразовательным центромцентром

««КонвергенцияКонвергенция нанонано--, , биобио-- ии инфоинфо--технологийтехнологий длядля сбалансированногосбалансированного

региональногорегионального развитияразвития»»

Проект «Низко-углеродные возможности дляиндустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)»

Исследование выполнено врамках грантового контракта№ DCI/ENV 2010/243-865

ИСПОЛЬЗОВАНИЕИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХИМПУЛЬСНЫХ СТРУЙСТРУЙ ЖИДКОСТИЖИДКОСТИВЫСОКОЙВЫСОКОЙ СКОРОСТИСКОРОСТИ ДЛЯДЛЯ ТУШЕНИЯТУШЕНИЯ

ГАЗОВЫХГАЗОВЫХ ФАКЕЛОВФАКЕЛОВ

Семко А.Н., Бескровная М.В., Украинский Ю.Д., ДонНУ, ДонецкГрицына И.Н., Виноградов С.А., НУГЗ Украины, Харьков


университетомуниверситетомПроектПроект финансируетсяфинансируетсяЕвропейскимЕвропейским СоюзомСоюзом 29.11.2012 – Донецк

НаиболееНаиболее резонансныерезонансныегазовыегазовые факелыфакелы

Наиболее резонансные газовыефакелы

-Гизли-108, Узбекистан, 1960 – выброс-4,5 млрд. м3 газа;- Уртабулак-11, Узбекистан, 1963 – выброс11 млрд. м3 газа;-Крестище-35, Украина, 1971 – выброс-7 млрд. м3 газа;-Тенгиз-37, Казахстан, 1987 – выброс-1 млрд м3 газа.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 1 2 3 4 5 6

V, млн. куб. м/сутки

Lбез, м

Безопасное расстояние отдаленияличного состава от факела

25,2

275,1 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+−= ф

фбез

НННL

где Нф=23V0,4 – высота фонтана, м; V – дебитфонтана, млн. м3/сут; Н – расстояние от землидо нижней точки факела фонтана, м



ТушениеТушение газовогогазового факелафакела сс помощьюпомощьюлафетныхлафетных стволовстволов



ТушениеТушение газовогогазового факелафакела сс помощьюпомощьюавтомобилейавтомобилей газоводяногогазоводяного тушениятушения



ТушениеТушение газовогогазового ффакелаакела сс помощьюпомощьюпорошковогопорошкового пламяподавителяпламяподавителя



Опытный образец импульсного водомета

Цели исследований:•Исследовать особенности распространения импульсной струи жидкости. высокой скорости в воздухе.

•Исследовать зависимость параметров струи от массы заряда.•Определить минимальную скорость струи для тушения газового факела.•Определить зону прицеливания струи для тушение газового факела.•Определить оптимальные параметры импульсного водомета для тушения факела

ЭкспериментальныеЭкспериментальныеисследованияисследования


24



Пороховой импульсный водомет. 1 - капсуль, 2 - камера сгорания, 3 - вода, 4 - ствол,

5 - бандаж, 6 - сопло, 7 - коллиматор, 8 - пыж, 9 - затвор.

1 7

2 3 4 5 6

9 8

ЭкспериментальнаяЭкспериментальная установкаустановка



( )

( )[ ],1

,

,0

0

2

−ρρ=

=∂+ρ∂

+∂

∂ρ

=∂

∂ρ+

∂∂ρ

nBpdxdFp

xFpv

tvF

xvF

tF

ВнутренняяВнутренняя баллистика водометабаллистика водомета

0 1 2 3 4 5 t, мс

200

400

600 1

2 3

tg tout

v, м/с p, МПа

( ) ( )( ) sLxLx

xpxv≤≤−ρ=ρ

==,,0

,0,0,0,0

0

0),( =Ltpgggg vxtvpxtp == ),(,),(

Определяющие уравнения

Начальные и граничные условия

Зависимость скорости истечения струи и давления внутри водомета

от времени

массапороха, г 30 25 20 15 10 5

максимальнаяскоростьструи, м/с

686 600 504 405 298 178

Максимальная скорость струи



41

23

5

6

Схема проведения эксперимента по тушению факелаимпульсной струей жидкости высокой скорости

1 - пороховой ИВ, 2 - импульсная струяь, 3 - газовый факел, 4 – измеритель скорости, 5 - блок лазеров,

6 – лучи лазеров измерителя скорости.

СхемаСхема проведенияпроведения экспериментаэксперимента



Схема проведения эксперимента по тушению газового факела на полигоне.

1 – пороховой импульсный водомет, 2 - импульсная струя жидкости, 3– газовый факел, 4 – блок лазеров, 5 – измеритель скорости.

1 2

34

5




Модельный газовый факел

Схема установки для создания модельного газового факела: 1 – газовый баллон; 2 – газовый редуктор; 3 – ротаметр; 4 –манометр;

5 – обратный клапан; 6 – вентиль; 7 – газовая горелка.




Измерение скорости струи

Схема проведения эксперимента. 1 – пороховой импульсный водомет, 2 – высокоскоростная струя, 3 – многоканальная система измеренияскорости, 4 – газовый факел.

Датчики скорости№ Массапороха, г

Расстояние дофакела, м №1

2м№24 м

№36 м

№48 м

№510 м

1 5 10 224 - 212 260 -

2 10 10 327 324 329 264 101

3 15 12 408 465 - 260 -

Таблица 1. Результаты измерения скорости струи


25



ТушениеТушение газовогогазового факелафакела

Фрагменты кадров тушения газового факела

3,5 м

d)

1

2а)

b)

c)

3



№Массапороха,

г

Расстояние отИВ до факела, м

Скорость уфакела, м/с

Результаттушения:

1 5 227 +

2 10 87 +

3 15 - -

4 12 63 -

5 5 338 +

6 10 105 +

7 15 - -

8 12 82 +

9 5 428 +

10 10 125 +

11 15 78 -

12 12 108 +

15

10

5

ОпределениеОпределение минимальнойминимальнойскоростискорости струиструи для тушения факеладля тушения факела

Скорость струи при тушении факела

Видеограмма тушения газовогофакела импульсной струейжидкости высокой скорости



ВыводыВыводы

• Импульсный водомет адаптирован для тушения газовых факелов.• Подобраны параметры внутренней баллистики импульсного водомета, необходимые для успешного тушения газовых факелов.

• Проведены экспериментальные исследования по тушению модельных газовых факелов при помощи импульсных струй жидкости высокой скорости.

• Измерена скорость головы импульсной струи жидкости на разных расстояниях от установки.

• Установлено, что скорость срыва модельного факела лежит впределах 80-90 м/с, что подтверждает теоретическиепредположения.

• Экспериментально определено прицельное расстояние, необходимое для успешного тушения факела, которое составляетН=(5÷35)dм.

• Дальнейшие исследования должны быть направлены на построение моделей распространения импульсной струи в воздухе и ее взаимодействия с факелом, экспериментальной проверке этих моделей, разработке опытного образца установки.

E-mail: [email protected]: www.lcoir-ua.eu

СемкоАлександр Николаевич,д.т.н., профессор ДонНУ




26


«МЕТОДЫ БИОМОНИТОРИНГА ВОЗМОЖНЫХ УТЕЧЕК СО2 ИЗ ХРАНИЛИЩ»

Сафонов А.И., Донецкий национальный университет,



27

МЕТОДМЕТОДЫ БИОМОНИТОРИНГА ВОЗМОЖНЫХ Ы БИОМОНИТОРИНГА ВОЗМОЖНЫХ УТЕЧЕК СОУТЕЧЕК СО22 ИЗ ХРАНИЛИЩИЗ ХРАНИЛИЩ






29.11.2012 – Донецк




А. И. Сафонов, к.б.н., доц.Донецкий национальный университет



СценарииСценарии утечек СОутечек СО22



Основным сценарием возможной утечки СО2 из хранилищ является утечка вверх через почвенный покров, однако таким образом, при отсутствии катастрофических воздействий, может быть потеряно не более 1% СО2 за период более 1000 лет (Global Status of BECCS Projects 2010).

Более высок риск утечки газа через инъекционные трубы (Natuurwetenschap & Techniek; April 2009; CCS leakage risks).

АспектыАспекты реакции растений на реакции растений на повышенные концентрации СОповышенные концентрации СО22



- изменение спектральных характеристик растительности из-за изменения соотношения фотосинтетических пигментов, изменение вегетационного индекса;

- долговременные реакции на уровне биоценоза, изменение темпов развития растений, изменение соотношения «лес-травы»;

- изменение интенсивности процессов фотосинтеза, фотодыхания;

- устьичные реакции тест-растений на различныеконцентрации углекислого газа в воздухе;

- трансформации в структуре мезофилла листовыхпластинок.

ИзменениеИзменение спектральных свойств спектральных свойств растительностирастительности



(Lakkaraju V.R., Zhou X., Apple M.E., Dobeck L.M.)




С повышением концентрации СО2 с растениями проихошли следующие изменения:

1) вегетационный индекс снизился, чтосвидетельствует о постепенном сокращениисодержания хлорофилла;

2) соотношение специфических пигментов, хлорофиллов а и б сократилось у подверженной стрессу растительности, по сравнению с контрольными показателями;

3) вегетационный индекс был ниже у экспериментальных растений, подверженныхстрессу.




(E. J. Male, W. L. Pickles, E. A. Silver et al.)


28

ФизиологическиеФизиологические измененияизменения



Микрофотографиипоперечных срезов тканей листа картофеля, выращенного в условиях разных концентраций углекислого газа: -380 μmol (CO2) + 21 % O2 (A), -100 μmol (CO2) + 5 % O2 (B), -3 600 μmol (CO2) + 21 % O2 (C) -3 600 μmol (CO2) + 5 % O2 (D) в корневой зоне.

ПерспективнПерспективныеые и возможные для и возможные для реализации направленияреализации направления



- фитоиндикационный аспект, - реализация мониторингового скрининга с помощью растений, - картирование и зонирование территорий, представляющих экологический

риск, - установление порогов чувствительности биоиндикаторов в сообществах

аборигенных видов, - диагностика трансформации природных ландшафтов на примере

урбаногеосистем, - диагностика степени пригодности первичных ландшафтов к хозяйственной

деятельности, - автоматизированные системы оценки динамики меняющихся показателей

фактора среды; - разработка программ по изучению поведенческих стратегий растений в

условиях трансформированной среды промышленного региона; - проведение экологических экспертиз на территориях разного целевого

назначения; - оценка уровней загрязненности и степеней нарушенности экотопов с целью

посильной комплексной корректировки ситуации с учетом полифакторного анализа.


29


«ПЕРСПЕКТИВЫ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ»

Оверко В., Донецкий национальный университет,

Донецк, Украина Политехнический университет Милана,

Милан, Италия


30

ПЕРСПЕКТИВПЕРСПЕКТИВЫЫ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫУКРАИНЫ





«Низко-углеродные открытыеинновации для регионов Украины»

29.11.2012 – Донецк




Оверко В.С.Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

Политехнический университет г. Милана, Италия



ЛидерыЛидеры вв областиобластииспользованияиспользования ветроэнергетикиветроэнергетики


университетомуниверситетомПроектПроект финансируетсяфинансируетсяЕвропейскимЕвропейским СоюзомСоюзом 29.11.2012 – Донецк – Милан

ОффшорнаяОффшорнаяветроэнергетикаветроэнергетика



ТенденцииТенденции ростароста мощностимощностиустановленныхустановленных ветрогенераторовветрогенераторов



ВетровойВетровой потенциалпотенциалУкраиныУкраины



СреднегодовыеСреднегодовые скоростискоростиветраветра




31

ВЭСВЭС, , подсоединенныеподсоединенные кк энергосетиэнергосети вврамкахрамках КомплекснойКомплексной программыпрограммы (100% (100%

государственнойгосударственной собственностисобственности))



Название ВЭС

Регион Украины

Начало строительства

Проектная мощность, МВт

Установленная мощность на

конец 2011, МВт

Новоазовская ВЭС Донецкая б

1998 50 21,8 ГП «Донузлавская ВЭС» участок Донузлавский участок Судакский участок Черноморский

АР Крым

1993

100 45 50 5

18,3

10,9 6,2

1,2*

ЭТУ «Водэнергоремналадка» Мирновская ВЭС Пресноводненская ВЭС

АР Крым

1996

42 17 25

26,0 20,0 6,0

Тарханкутская ВЭС Предприятие «28 Управление начальника робот»

АР Крым

2001

70

16,7

ГП “Восточно-Крымская АР Крым 2008 9,6 2,8 Всего: 271,6 85,6

НовыеНовые ВЭСВЭС, , введенныевведенные вв эксплуатациюэксплуатацию вв2011 2011 годугоду (100% (100% частныйчастный капиталкапитал))





Начало

строительства

Проектная мощность, МВт

Установленная мощность на конец 2011, МВт

Ветряной парк Новоазовский

Донецкая область

2010

57,5

37,5

Ветряной парк Очаковский Николаевская

область 2011 125,0 25,0

Новороссийская ВЭС

Херсонская область

2011

24,0

3,0

Всего: 206,5 65,5

ВетроэнергетическиеВетроэнергетические проектыпроекты, , запланированныезапланированные кк реализацииреализации нана

20122012-- 2013 2013 гггг





Проектная

мощность, МВт

Установленна

я мощность на

конец 2011,

Ветряной парк

Донецкая область

57.5 МВт

37.5

Ветряной парк

Николаевская

100 МВт

25

Новориссийская ВЭС

Херсонская область

27 МВт

3

Конкорд Групп-

АР Крым

100 МВт

-

Конкорд Групп-

АР Крым

180 МВт

-

Ботиевская ВЭС

Запорожская

200 МВт

-

КоэффициентКоэффициент использования потенциала использования потенциала

ветра в зависимости от типа генератораветра в зависимости от типа генератора



ИспользованнаяИспользованная ллитератураитература



1. IRENA Secretariat. “Wind Power.” Working paper. International Renewable Energy Agency, 2012.2. Wallasch, Anna-Kathrin, Knud Rehfeldt and Jan Wallasch. "Vorbereitung und Begleitungder Erstellung des Erfahrungsberichtes 2011 gemäß§ 65 EEG." Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety, 2011.3. Barber, Steve and P. Golbeck. “The benefits of a pro-active approach using preventive and predictive maintenance tools and strategies - actual examples and case studies.”WindRisk, n.d.4. WWEA. Operation and Maintenance. 2006. World Wind Energy Association. 5. Marvuglia, A., & Messineo, A. (2012). Monitoring of wind farms’ power curves using machine learning techniques. Applied Energy, 98, 574-583. 6. German Wind Energy Association. “Two thirds of all operators have full-service contracts.” Wind Energy Market: Yaerbook Service, Technology & Markets 2012, 22nd ed.: 84-91.7. “Competing for top service.” Wind Energy Market: Yearbook Service, Technology & Markets 2012, 22nd ed.: 68-83.8. IEA Wind. "2011 Annual Report." Annual report. International Energy Association, 2012.9. Ветроэнергетика мира - 2011 (Всемирная ветроэнергетическая ассоциация. Отчет оразвитии ветроенергетики в 2011 году)

Оверко Виталий,старший научный сотрудник проектаLCOIR-UA




32


«ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТОМОГРАФИИ НА СИНХРОТРОНЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ

ГОРНЫХ ПОРОД, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ХРАНЕНИЯ СО2»

Юрченко В., Донецкий национальный университет,

Донецк, Украина Кобченко М.,

Университет Осло, Осло, Норвегии


33

Использование данных рентгеновской томографии дляопределения пористости горных пород, перспективных для геологического

хранения СО2 (работа выполнена в Университете г. Осло, Норвегия)




Международный научно-практическийсимпозиум – Интернет-конференция

«Низко-углеродные открытые инновациидля регионов Украины»

29.11.2012 – Донецк




Юрченко ВикторияДонецкий национальный университет, Донецк, Украина

Кобченко МаяУниверситет г. Осло, Осло, Норвегия



ЦельЦель исследованияисследования


университетомуниверситетомПроектПроект финансируетсяфинансируетсяЕвропейскимЕвропейским СоюзомСоюзом 29.11.2012 – Донецк – Осло

Экспериментальное исследование образцов с помощью3D компьютерной рентгеновской томографии, получениеи обработка данных с целью определения пористостиобразцов песчаника.

Европейский Центр СинхротронногоИзлучения, Grenoble (France)



Параметры образцов песчаника дляопределения пористости



Номер образца 1 2 3 4

Номер

скважины 8 5 31 10

Глубина

скважины, м 210 323 349 343

Фильтрация данных



Оригинальные данные Данные, обработанные фильтромMedian

Результат использования функцииThresholding



Образец 1 Образец 2


34

Результаты объемноговосстановления пор



Образец 1 Образец 2

Статистика определения пористости



Номер

образцаУвеличение

Минимальный

объем пор, м3

Максимальный

объем пор, м3

Среднее

значение, м3

Медианное

значение, м3

Среднеквадратичное

отклонение, м3

Относительный

объем пор, %

1 2 2,18861Е‐17 4,59834Е‐11 1,42973Е‐15 8,75446Е‐17 8,46907Е‐14 0,01381

1 10 1,75089E‐19 7,13294E‐12 1,06747E‐16 2,10106E‐18 2,32723E‐14 0,03206

2 2 2,18861Е‐17 1,50799Е‐11 1,62297Е‐15 1,53203Е‐16 4,24641Е‐14 0,01389

2 10 1,75089Е‐19 9,21765Е‐13 6,33780Е‐17 5,42775Е‐18 3,04981Е‐15 0,02661

3 10 1,75616Е‐19 2,28021Е‐12 7,96444Е‐17 2,10739Е‐18 7,75357Е‐15 0,02503

4 2 2,18861Е‐17 1,00121Е‐11 3,68775Е‐16 4,37721Е‐17 1,38530Е‐14 0,01350

4 10 1,75089Е‐19 2,10844Е‐12 4,05574Е‐17 5,25266Е‐19 5,11583Е‐15 0,01751

Результаты объемного восстановления пордля образцов при различных увеличениях



Образец 1 (двукратное увеличение) Образец 1 (десятикратное увеличение)


Результаты объемного восстановления пордля образцов при различных увеличениях



Образец 4 (двукратное увеличение)

Образец 3 (десятикратное увеличение)

Образец 4 (десятикратное увеличение)


Результаты исследования:



Полученные значения пористости –около 3%, позволяют сделать вывод оперспективности использованияосадочных отложений Донбасса длядолговременного хранения СО2.

E-mail: [email protected]: www.lcoir-ua.eu

ЮрченкоВиктория Владимировна,аспирантка ДонНУ




35


«СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ СО2 В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ УКРАИНЫ»

Тимошенко Н., Донецкий национальный университет,



36

СнижениеСнижение выбросов СОвыбросов СО22 в различных отраслях в различных отраслях промышленности Украиныпромышленности Украины






29.11.2012 – Донецк




Тимошенко НадеждаДонецкий национальный университет, Донецк, Украина



КоличествоКоличество выбросов вредных веществ от выбросов вредных веществ от стационарных источников по областям стационарных источников по областям

УкраиныУкраины



Донецкая

Днепропетровская

Луганская

Харьковская

Запорожская

остальные

СостояниеСостояние атмосферного воздуха атмосферного воздуха Донецкой области в условиях развития Донецкой области в условиях развития

производствапроизводства



металлургия и металлобработка

горнодобывающая промышленность

энергетика

химическая промышленность

другие отрасли

Выбросы от стационарных источников вДонецкой области по отраслям.

СО - 27%

SO2 - 22%

пыль - 15%

NOx - 6%

углеводороды - 25%

остальные - 5%

Химический состав выбросов вредных веществ в атмосферу Донецкой области.

ВыбросыВыбросы СОСО22 в коксохимической в коксохимической промышленностипромышленности



КрупнейшиеКрупнейшие производители кокса производители кокса Донецкой области:Донецкой области:• Авдеевский коксохимический завод –крупнейший в Европе производитель кокса с 18% долей в украинском коксовом производстве по результатам 2007 г. • Мариупольский КХЗ («Маркохим») — с 2005 года структурная единица комбината «Азовсталь». • Ясиноватский КХЗ.• Макеевский КХЗ.• Енакиевский коскохимпром.• Донецкий КХЗ («Донецккокс»).• Горловский КХЗ.• Алчевский КХЗ - второй по величине производитель кокса в Украине с годовым выпуском в 3,2 млн т, что составляет 16% всего кокса, произведенного в Украине в 2007 г. • Краматорский КХЗ.• Дзержинский КХЗ.

Ясиноватский коксохимический завод



Направления производства:

Аммиак(потребляет природного

газа 1250 м3/т;выделяет 12 млн.т/год)

Азотная кислота(выделяет N2O 6,5 тыс. т/год;

СО2 - 3 млн.т/год)

КрупнейшиеКрупнейшие предприятия химической предприятия химической промышленности в Донецкой области:промышленности в Донецкой области:

• ЧАО «Северодонецкое объединение Азот».• Горловский концерн «Стирол».• Авдеевский коксохимический завод.

Химический завод

ВыбросыВыбросы СОСО22 в химической в химической промышленностипромышленности ВыбросыВыбросы СОСО22 в цементной промышленностив цементной промышленности



Декарбонация известняка (СаСО3)

Известь (СаО) СО2

Производство цемента:

Цементный завод


37

ВыбросыВыбросы СОСО22 в электрометаллургической в электрометаллургической промышленностипромышленности



3

4

6

1

2

7

8

Общий вид ДСП.1- корпус, 2-свод, 3-подъемно-поворотный механизм 4-электроды, 5- трансформатор, 6- короткая сеть; 7- газоотводящий патрубок; 8-

пневмокамерный насос.

КрупнейшиеКрупнейшиеэлектрометаллургические электрометаллургические заводы Украины:заводы Украины:

• 1999г. - ЗАО «ИСТИЛ-Украина» (с 2008г. - Донецкий электрометаллургический завод), г. Донецк; • 2007г. - ООО «Электросталь»,г. Курахово; • 2009г. - ООО «Азовэлектросталь», г. Мариуполь; • 2009г. - ООО «ТСА СтилГруп», г. Павлоград;• 2008 г. - ЗАО «НКМЗ», г. Краматорск.




В жидкий период плавки:N2 (до 40%),СО (до 40%) CO2 (до 30%), кислород (4-7%)

52%

29%

14%

5%

В период плавления :N2 (более 50%), CO2 (до 30%), водяной пар (до 20%), кислород (4-7%)

36%

24%

36%

4%

ХимическийХимический составсостав технологическихтехнологических газовгазов нана выходевыходе изиз ДСПДСП::




ПыльПыль

ДСП

8

воздухПыль

6

Организация эвакуации СО2, других газов и пыли из ДСП:

• Высокотемпературный контур:1 – отверстие в своде, 3 –газоотводящий патрубок, 4 –накатная муфта, 5 – камера пылеосаждения, 7 –соединительный газоход• Низкотемпературный контур:2 – вытяжной зонт, 9 – циклон

ПГС обоих контуров смешивается, дополнительно охлаждается в конвективном охладителе (6) и поступает в блок рукавных фильтров системы газоочистки (11).

ЗаключениеЗаключение



Мы продолжим использовать органическое топливо, следовательно, продолжим выбрасывать в атмосферу большие объемы парниковых газов. ООН прикладывает все усилия для привлечения всеобщего внимания к глобальному потеплению и парниковым газам в течение ближайших 20 лет.

Одна из основных целей Киотского протокола в 2008-2012 гг. является снижение выбросы парниковых газов в мире на 5% (от уровня 1990 года). Обязательства Евросоюза состоят в снижении выбросов на 7%, Японии - на 6% и Канады – на 6%. В условиях экономического роста большинство развитых стран не сможет добиться выполнения своих обязательств только национальными мерами, это окажется неприемлемым с точки зрения затрат. Проблеме снижении выбросов парниковых газов нужно решать на глобальном мировом уровне.

Сейчас выполняется поиск новых технологий по снижению выбросов в атмосферу парниковых газов. Один из подходов: более эффективно использовать органическое топливо, с меньшими выбросами СО2. Мы можем увеличить использование источников энергии, не образующих СО2 (ветер, солнце, геотермальные, ядерные источники, гидро- и приливные электростанции).

Другой способ – захватывать и хранить СО2, образуемый в процессе горения. Такаятехнология уже внедряется, она называется геозахоронение углерода и предполагает его улавливание и хранение. Такой способ утилизации позволит существенно уменьшить содержание СО2 в атмосфере.


38


«ВЫДЕЛЕНИЕ СО2 В РЕЗУЛЬТАТЕ БИОЛОГИ-ЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ БЫТОВЫХ ВОД»

Лучина А., Донецкий национальный университет,



39

ВЫДЕЛЕНИЕ СО2 В РЕЗУЛЬТАТЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙОЧИСТКИ СТОЧНЫХ БЫТОВЫХ ВОД.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ






29.11.2012 – Донецк




Лучина Анастасия, аспирантДонецкий национальный университет, Донецк, Украина



ВЫБРОСЫ ПРИ ОБРАБОТКЕСТОЧНЫХ ВОД



Источниками выбросов ПГ являются хозяйственно-бытовые, промышленные сточные воды и сточные воды жизнедеятельностичеловека.

В развитых странах большая часть бытовых сточных вод обрабатывается ваэробных очистных сооружениях и прудах. В развивающихся странах лишьнебольшая часть бытовых сточных вод собирается в системах канализации, аостальная часть накапливается в сточных ямах или отхожих местах.При обработке бытовых и промышленных сточных вод в анаэробных

условиях образуется СО2 и CH4.Некоторая часть промышленных сточных вод может сбрасываться в

коммунальную канализационную систему, где они соединяются с бытовымисточными водами. Промышленные сточные воды имеют очень разнообразныйхимический состав, зависящий от характера производства. К основнымводопотребляющим и поэтому образующим наибольшее количество сточныхвод относятся следующие отрасли промышленности: нефтеперерабаты-вающая, металлургическая, химическая и целлюлозно-бумажная.

ТрадиционнаяТрадиционная нитринитри--денитрификацияденитрификация



Нитрификация (В аэробных условиях)NH4

+ + 1,5 O2 → NO2- + 2 H+ + H2O

NO2- + 0,5 O2 → NO3

-

Денитрификация (В анаэробных условиях) – использует ацетат какдонор электронов.8 NO3

-(aq) + 2 CH3COOH → 8 NO2-(aq) + 4 CO2 + 4 H2O

8 NO2-(aq) + CH3COOH + 2 H2O → 8 NO(g) + 2 CO2 + 8 OH-

8 NO(g) + CH3COOH → 4 N2O(g) + 2 CO2 + 2 H2O4 N2O(g) + CH3COOH → 4 N2(g) + 2 CO2 + 2 H2O_________________________________________________8 NO3

-(aq) + 5 CH3COOH → 4 N2(g) + 10 CO2 + 6 H2O+ 8OH-

ANAMMOX-процесс илианаэробное окисление аммония



Важными достоинствами данной технологии являются уменьшениевыбросов CO2 в атмосферу на 85-90% по сравнению страдиционными методами, а также относительная дешевизна.Такой автотрофный процесс – это альтернатива денитрификации

нитрита, которая не требовала бы органического углерода ихарактеризовалась бы пониженным образованием шламов.Полная реакция приведена ниже:

NH4+ +1,3NO2

- + 0,042CO2 → 0.042(биомасса) + N2 + +0,22NO3

- + 0,08OH- + 1,67H20

Использование технологии ANAMMOX приводит к экономии 2,2 кВт•ч на каждый кг удаленного азота – по сравнению с традиционнойнитри-денитрификацией.

РасчетныйРасчетный общемировойобщемировой объемобъемантропогенныхантропогенных выбросоввыбросов метанаметана

эквивалентаэквивалента СОСО22 попо источникамисточникам, 2010, 2010


университетомуниверситетомПроектПроект финансируетсяфинансируетсяЕвропейскимЕвропейским СоюзомСоюзом

Согласнооценкам, глобальный объемантропоген-ныхвыбросовметана в2010г. составил6875 млн. тэквивалента CO2

29.11.2012 – Донецк

Украина



Распределение выбросов парниковых газов (%) от отходов покатегориям источников в 2004 г. в СО2 эквиваленте.


40

Украина



Результаты расчетов выбросов метана от систем очисткихозяйственно-бытовых сточных вод

Украина



Выбросы CH4 от промышленных сточных вод, тыс. тонн

ВеликобританияВеликобритания



В 2005/06 около 56% выбросов парниковых газов от водного секторасоставили выбросы в результате очистки сточных вод, 39% - отводообеспечения чистой водой населения, а 5% - от административных итранспортных выбросов. Водная промышленность Великобританиииспользовала почти 7900 ГВт-ч энергии в общем объеме операций в течение2006/07, и эмитировала свыше 5 миллионов тонн парниковых газов, такихкак диоксид углерода эквивалентах (CO2e).

Меры повышения эффективности использования воды предполагают:

- уменьшение использования горячей воды для производственных и хозяйственно-бытовых нужд;

- снижение энергопотребления, что в результате приведет к снижению выбросовпарниковых газов и сокращение оплаты коммунальных услуг за воду иэлектроэнергию

ГерманияГермания



Сегодня Германия является в Европе и во всем мире одной из самых развитыхстран в области водной техники и управления водным хозяйством. Это касается нетолько тщательной охраны водоемов, например, благодаря хорошо оборудованнымочистным сооружениям с высоким уровнем подключения потребителей кканализационной сети, но и экономного потребления питьевой воды.

Водоснабжение и удаление сточных вод осуществляется в Германии раздельно. Приблизительно 6700 предприятий в Германии отвечают за водоснабжение и 8000предприятий — за удаление сточных вод. Большая их часть имеет коммунальныеорганизационные формы — это государственные и унитарные предприятия, профильные объединения и унитарные компании. Треть действующих предприятийимеют частную правовую форму, однако именно они-то и обеспечивают болееполовины поставляемой потребителям воды. Наблюдается тенденция к росту числакоммерческих предприятий.

ЛитваЛитва



Литва является относительно небольшой страной с ограниченнымиэнергетическими ресурсами, в связи с этим необходимо найти местныевозобновляемые источники энергии. Анаэробное сбраживание осадкаявляется наиболее предпочтительной схемой обработки осадковсточных вод в связи с низким потреблением энергии идополнительным преимуществом – производством биогаза.

Биогаз представляет собой горючую газовую смесь, состоящую изметана (CH4) и диоксида углерода (CO2), а также следовых количествдругих газов. Биогаз может быть использован в качестве сырья дляотопления и производства электроэнергии вместо других видовтоплива. Следовательно, это приведет к снижению выбросов СО2 ватмосферу.

НидерландыНидерланды



Процесс ANAMMOX был открыт в 1986 году. Сейчас создана новая технологияочистки сточных вод от соединений азота с помощью осуществляющиханаэробное окисление аммония бактерий. В Роттердаме (Нидерланды) былапостроена и запущена первая очистная станция на её основе. Важнымидостоинствами данной технологии являются уменьшение выбросов CO2 ватмосферу на 85-90% по сравнению с традиционными методами, а такжеотносительная дешевизна.

Большинство систем биологической обработки в Нидерландах, особенносистемы очистки сточных вод, строятся в виде непрерывных установок сактивированным осадком. В результате ужесточения природоохранногозаконодательства наблюдается быстрорастущий спрос на более гибкую и болееэффективную систему биологической очистки периодического действия, SBR.

Система прерывной биологической обработки обладает огромнымипреимуществами по сравнению с непрерывной системой, главным образом, благодаря технологиям эксплуатации и контроля, использующимся в SBR, позволяющим достигнуть гораздо более высокого уровня эффективности.


41

ПольшаПольша



Опыты по использованию леса для очистки сточных вод проводятся в США и Польше. Водном из районов Польши был заложен такой опыт: после очистки от твердых осадков ипредварительной биологической обработки бактериями и водорослями вода из канализации, практически утратившая запах, но еще далеко не чистая, направляется по трубе на специальноотведенный участок леса площадью около 1 тыс. га. Вода разбрызгивается через 18 тыс. форсунок раз в неделю в течение 12 часов. Содержащиеся в воде патогенные организмы гибнутв почве и на ее поверхности под действием ультрафиолетовых лучей, солнца, кислорода ипочвенных микроорганизмов. Канализационные воды содержат повышенные концентрацииазота и минеральных солей, поэтому деревья в таком лесу растут в 2…4 раза быстрее, чем вобычном. Исследования экологов показали, что животный мир леса не страдает.

Оводнение городскими сточными водами плантаций тополей на легких почвах обеспечиваетежегодный прирост древесины до 20 м3/га. Причем тополя на песках и легких суглинках приорошении сточными водами дают прирост по высоте в 2…3 раза больше, чем на богатыхпочвах, а сосна и лиственница в возрасте восьми лет достигают запаса, превышающегоконтрольный на 110…210 %. Сточные воды полностью теряют токсичность, в почвах отмечензначительный рост численности микроорганизмов, участвующих в обмене азотных соединений, интенсивное разложение целлюлозы, заметное увеличение биологической активности почвы.

E-mail: [email protected]

ЛучинаАнастасия Юрьевна,Аспирантка кафедрыФНПМиЭ ДонНУ




42

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «СЕРИЯ ЛЕКЦИЙ: ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И

НЕОБХОДИМОСТЬ В УЛАВЛИВАНИИ И ХРАНЕНИИ CO2»

Бескровная М.В., Донецкий национальный университет,



43

ЦиклЦикл ллекциекцийй: : ИзменениеИзменение климатаклимата ии необходимостьнеобходимость ввулавливанииулавливании ии хранениихранении COCO22






29.11.2012 – Донецк




Бескровная М.В., к.т.н., доц.Донецкий национальный университет, Донецк, Украина



Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами,

происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, – этоизменения солнечной радиации и орбиты Земли.

– изменение размеров и взаимного расположения материков и океанов, – изменение светимости солнца, – изменения параметров орбиты Земли, – изменение прозрачности атмосферы и ее состава в результате изменений вулканической

активности Земли, – изменение концентрации парниковых газов (СО2 и CH4) в атмосфере, – изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо), – изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.

«Предсказывать климат легко,предсказывать погоду очень трудно»

Г.Г. Малинецкий



Факторы измененияклимата

Глобальные экологические проблемысовременности и основная задача

экологии



Парниковые газы



Парниковые газы – газы с высокой прозрачностью ввидимом диапазоне и с высоким поглощением в дальнем инфракрасномдиапазоне. Присутствие таких газов в атмосферах планет приводит к появлениюпарникового эффекта. Основным парниковым газом в атмосферах Венеры иМарса является диоксид углерода, в атмосфере Земли – водяной пар.

Газ Формула Вклад(%)Водяной пар H2O 36 – 72 % Диоксид углерода CO2 9 – 26 %Метан CH4 4 – 9 % Озон O3 3 – 7 %

ОсновныеОсновные гипотезыгипотезы







44




ГлобальнаяГлобальная температуратемператураотот 1856 1856 гг. . додо 2006 2006 гг..



НаблюдаемыеНаблюдаемые ии моделированныемоделированныеизмененияизменения температурытемпературы::

природныеприродные ии антропогенныеантропогенные факторыфакторы



ПрогнозПрогноз мировогомирового распределенияраспределенияотклоненияотклонения показателяпоказателя влажностивлажности отот

данныхданных 2000 2000 годагода



ПрогнозПрогноз мировогомирового распределенияраспределенияотклоненияотклонения показателяпоказателя влажностивлажности отот

данныхданных 2000 2000 годагода



РеакцияРеакция растений на растений на концентрацию концентрацию СОСО22



В ответ на рост содержания в воздухе СО2 растения снижают интенсивность транспирации(испарения воды листьями), но связывают при этом больше СО2.

Уменьшение транспирации приводит к тому, что из почвы откачивается меньше воды. Соответственно, возрастает увлажненность почвы, ухудшается ее аэрация, возникают участки, где кислородпрактически отсутствует (состояние аноксии).

В отсутствие кислорода в почве развиваются бактерии, которые при получении необходимой имэнергии в качестве окислителя используют азот. Начинается процесс денитрификации, в ходе которого азотпоследовательно восстанавливается. На одном этапе этого процесса в воздух выделяется закись азота (N2O).

С другой стороны, в условиях обилия СО2растения растут быстрее, в частности увеличивают массу корней. При этом корнями в почву выделяется большое количество лабильного органического вещества, которое охотно используется бактериями. В местах, где нет кислорода, преимущество получают бактерии метаногены. Конечный продукт их метаболизма, выбрасываемый во внешнюю среду, — это метан. Закись азота и метан —газы, обладающие сильным парниковым эффектом органов.


45

ГлавнаяГлавная причина причина глобального потепленияглобального потепления



Растущий уровень диоксида углерода считается главной причинойглобального потепления, начиная с 1950 года. Согласно даннымМежгосударственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) от 2007 года, концентрация СО2 в атмосфере в 2005 году составила 379 чнм3, в доиндустриальный период она составляла 280 чнм3.Чтобы предотвратить резкое потеплениев ближайшие годы, концентрацияуглекислоты должна быть снижена доуровня, существовавшего до индустриа-льной эпохи до 350 частей на миллион(0,035%) (сейчас – 385 частей намиллион и увеличивается на 2 миллион-ные доли (0,0002%) в год, в основномиз-за сжигания ископаемого топлива ивырубки лесов) генетики.

Стендовая презентация плаката«Здание изменения климата»

(DiploFoundation, Мальта)



Последние важнейшие результатыисследований изменения климата



1. Резкое увеличение выбросов газов, усугубляющих «парниковый эффект».2. Глобальные температуры в настоящее время показывают, что потепление связано с деятельностьючеловека.3. Ускорение процесса таяния льдов, ледников и ледяных шапок.4. Резкое уменьшение морского ледяного покрова Арктики.5. Недооценки нынешнего повышения уровня моря.6. Предсказания о повышении уровня моря пересмотрены.7. Промедление в действиях ведёт к угрозе необратимого ущерба.8. Поворотный момент должен наступить скоро.

Если глобальное потепление ограничено максимальной отметкой в 2°С, превышающихпрединдустриальные температуры, тогда мировой выброс газов должен достичь пика в 2015-2020 годах, изатем – резко сократиться. Чтобы стабилизировать климат, уже в этом веке должно быть созданобезуглеродное мировое сообщество с почти нулевым выбросом СО2 и других газов, способствующих«парниковому эффекту». Говоря более конкретно, к 2050 году среднегодовые выбросы газов должнысоставлять менее 1 метрической тонны СО2 на душу населения. Этот показатель на 80-95% ниже, чемвыброс газов на душу населения развитых стран в 2000 году.

Что представляет собой улавливание ихранение СО2 и каким образом оно можетспособствовать смягчению воздействий на

изменение климата?



Улавливание и хранение двуокиси углерода (СО2) — УХУ — это процесс, включающий отделение СО2 от промышленных и энергетическихисточников, транспортировку к месту хранения и долгосрочную изоляциюот атмосферы. В этом докладе УХУ рассматривается как вариант в рамкахмер по смягчению воздействий, направленных на стабилизациюатмосферных концентраций парниковых газов.

Другие варианты смягчения воздействий включают повышениеэнергетического КПД, переход на менее углеродоемкие виды топлива, атомную энергию, возобновляемые источники энергии, совершенствование биологических поглотителей и сокращение выбросовпарниковых газов, иных нежели СО2. УХУ характеризуется наличиемпотенциала для уменьшения общей стоимости мер по смягчениювоздействий и повышению гибкости при обеспечении сокращенийвыбросов парниковых газов.

МасштабМасштаб глобальнойглобальнойпроблемыпроблемы выбросоввыбросов СОСО22



Схематическая диаграммавозможных систем УХУ. Вариантытранспортировки и хранения СО2




46

ТипыТипы хранилищхранилищ длядля СОСО22



Обзор вариантовгеологического хранения



Обзор концепций храненияСО2 в океане




университетомуниверситетомПроектПроект финансируетсяфинансируетсяЕвропейскимЕвропейским СоюзомСоюзом 23911.2012 – Донецк

ТехнологииТехнологии УХУ функционирующие в УХУ функционирующие в данный момент …данный момент …



…… и планируется ещё большое и планируется ещё большое распространение …распространение …

ПерспективыПерспективы ии проблемыпроблемыССССSS--технологийтехнологий




47


«СТРУКТУРА И ВИДЫ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, РЕКОМЕНДУЕМЫХ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ»

Чертопалов С., Донецкий национальный университет,



48

СтруктураСтруктура ии видывиды солнечныхсолнечных элементовэлементов, , рекомендуемыхрекомендуемыхдлядля примененияприменения нана территориитерритории УкраиныУкраины




Международный научно-практическийсимпозиум – интернет-конференция

«Низко-углеродные открытые инновации длярегионов Украины»29.11.2012 – Донецк




Чертопалов Сергей Васильевич, с.н.с. кафедры «Нанофизика»Донецкий национальный университет, Донецк, Украина



СолнцеСолнце каккак источникисточникэнергииэнергии



На экваторе1000 Вт/м²

В Европе844 Вт/м²

На орбите1370 Вт/м²

0,3 % энергииизлученияСолнца

Рис. 1. Положения Солнца иклассификация воздушных масс

СолнечноеСолнечное излучениеизлучение



Рис. 2. Карта распределения солнечной энергии по земной поверхности

1300 кВт ч/м2

территория Украины— 603 628 км²

784 ГВт ч

СолнечноеСолнечное излучениеизлучение



Рис. 3. Спектры, иллюстрирующие распределение солнечной энергии

Классификациясолнечных элементов



Polycrystalline 12%Single crystal 24%

Copper indium gallium (di)selenide (CIGS) CuInxGa(1-x)Se2 12% (20%)

9%

11%

Необходимо: Гибкие Легкие по весу

Не бьющиеся ЭффективныеДешевые!!!!

СолнечнаяСолнечная установкаустановка длядлядомадома



Рис. 4. Солнечная установка для дома (частная станция малой мощности) + солнечный коллектор


49

ПринципПринцип работыработы СЭСЭ



EB

anod

e

cath

ode

hν

VOC

LUMO

HOMO

donorpolymer

acceptorfullerene

I, mA/cm2

V, V

0.6

10ISC

VOC

I

ПереходыПереходы вв СЭСЭ



CaAl

PEDOT:PSSP3HTP3HT

PCBMPCBM

BHSCCaAl

PEDOT:PSS

P3HTP3HT

PCBMPCBM

CaAl

PEDOT:PSS

PCBMPCBM

планарный с объёмным гетеропереходом колоночная

PCBM P3HT

СЭСЭ сс объёмнымобъёмнымгетеропереходомгетеропереходом



Органический светодиод(OLED).

СЭ с объёмным гетеропереходом нагибкой ПЭТ плёнке

DSSCDSSC ии гибридныегибридные СЭСЭ



DSSC и гибридные СЭ

Compact structure Compact textured structure with direction <0001>

Porous (textured) structure (small diameter of columns) on the compact layer

Porous (textured) structure (small diameter of columns) on the textured compact layer

Porous (textured) structure (big diameter of columns) on the compact layer

Рис. 5. Различные структуры ZnO, полученные электрохимическим осаждением

ТандемныеТандемные СЭСЭ



hν

hν hν

hν

Ec

Ev

Ec

Ev

Ec

Ev

11%

КартаКарта размещения размещения СЭССЭС на на территории Украинытерритории Украины




50


«ТЕХНОЛОГИИ ЗАХВАТА УГЛЕРОДА, РАЗВИТИЕ И ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА ЗАХВАТА ПОСЛЕ СЖИГАНИЯ»

Афанасьев Д., Донецкий национальный университет,



51

ТехнологииТехнологии захватазахвата углеродауглерода, , развитиеразвитие ии возможностивозможностиметодаметода захватазахвата послепосле сжиганиясжигания






29.11.2012 – Донецк




Д.Н. АфанасьевДонецкий национальный университет, Донецк, Украина



КлассификацияКлассификация методовметодов



• 1. Улавливание после сжигания• 2. Сжигание в кислороде• 3. Внутрицикловая газификация (улавливание до сжигания)

Специальный доклад МГЭИК, 2005

УлавливаниеУлавливание СОСО22 послепослесжиганиясжигания топливатоплива



Технология давно известна и применяется впромышленности.

Может быть использована для модификациисуществующих ТЭС, но требует адаптации.

ОсновныеОсновные проблемыпроблемы



Эффективность улавливания

Расход энергии

Деградация сольвента

Стоимость оборудования

ТехнологическийТехнологический процесспроцесс



Схема процесса удаления СО2 из выходящих газов ЭУ химическим сольвентом (амином), поP. Feron, L. Patterson, reducing the costs of CO2 capture and storage (CCS), CSIRO, March 2011.

ЗадачиЗадачи адаптацииадаптации иисовершенствованиясовершенствования процессапроцесса



Традиционные реализации метода, например, на основе МЭА, дают потери энергии до 30% при захвате 90% СО2.

Кислород, содержащийся в выходящих газах, приводит к деградацииаминового сольвента, образующиеся при этом продукты окисленияне только вызывают коррозию элементов оборудования, нои снижают общую производительность установки.

Малое парциальное давление СО2 влияет на выбор сольвентов.


52

ПотенциалПотенциал развитияразвития технологиитехнологиизахватазахвата СОСО22 аминовымиаминовыми

сольвентамисольвентами



Разработка новых составов сольвентов на основе аминов, с повышенной эффективностью захвата СО2, снижениемрасхода энергии и замедлением деградации.

Компании Toshiba, Hitachi, BASF.

Пример разработки – композиции сольвентов TS-1, TS-2, Toshiba.

Y. Ohashi, T. Ogawa, K. Suzuki, Toshiba's Pilot Programme Results, Carbon Capture Journal, Nov-Dec. 2011.

Y. Ohashi, T. Ogawa, K. Suzuki, 1st Post Combustion Capture Conference,May 17-19 (2011).

ПилотныйПилотный проектпроект Toshiba Toshiba MikawaMikawa Power PlantPower Plant



Опытная установка улавливания СО2 жидким абсорбентом с производительностью 10т/день введенав строй на Mikawa Power Plant. Применен новый сольвент (TS-1), который является воднымраствором оптимизированной композиции аминов. Целью разработки является снижение затратэнергии и скорости деградации сольвента в процессе захвата СО2.

ПилотныйПилотный проектпроект ToshibaToshibaMikawaMikawa Power PlantPower Plant



Характеристики и производительность установки(Y. Ohashi, T. Ogawa, K. Suzuki, 2011)

ПилотныйПилотный проектпроект Toshiba Toshiba MikawaMikawa Power PlantPower Plant



Расход энергии и деградация сольвентаY. Ohashi, T. Ogawa, K. Suzuki, 2011.

РазработкиРазработки корпорациикорпорации Hitachi, Hitachi, мобильнаямобильная пилотнаяпилотная установкаустановка



Установка состоит из модулей в габаритах стандартных морскихконтейнеров, перерабатывает поток выходящих газов, соответствующихтепловой мощности 5МВт. (Sandhya Eswaran, Song Wu, Robert Nicolo,Hitachi Power Systems America, Ltd., COAL-GEN 2010)

ЭкспериментальнаяЭкспериментальная установкаустановка RWERWE

NiederaussemNiederaussem (BASF, (BASF, LindeLinde), 2009), 2009--20132013



BASF – новый сольвент на основе аминовой композиции,Linde – разработка технологического процесса и оборудования.Снижение расхода энергии на 20% по сравнению с МЭА при эффективностизахвата CO2 90%.

www.rwe.com/web/cms/en/2734


53

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ

ТЕХНОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ И МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ГАЗОВЫХ ПРИМЕСЕЙ»

Бодряга В., Донецкий национальный университет,



54

СовременныеСовременные технологические приемы и технологические приемы и аппараты для снижения выбросоваппараты для снижения выбросов






29.11.2012 г., г. Донецк




Бодряга В.В.Донецкий национальный университет, Донецк, Украина


Исследование выполнено врамках Грантового контракта№ DCI/ENV 2010/243-865

ТипыТипы загрязнений атмосферызагрязнений атмосферы



1. аэродисперсные системы, состоящие из твердых или жидких дисперсных частиц взвешенных в воздушной среде (пыль, дым, туман);

2. газообразные вещества (оксиды азота, оксиды углерода, оксиды серы, аммиак и др.);

3. пары веществ (летучие растворители, углеводороды и их галогенопроизводные, ароматические углеводороды и др.).

29.11.2012 – Донецк

МетодыМетоды очистки газовых очистки газовых выбросов от аэрозолейвыбросов от аэрозолей



Гравитационные

Методы очистки газовых выбросов от аэрозолей

ЭлектрическиеИнерционные Основанные нафильтрации Мокрые

Методы очистки промышленных газовых выбросов от пылиразделяются на две группы: методы улавливания пыли«сухим» способом и методы улавливания пыли «мокрым»способом.

29.11.2012 – Донецк

СухиеСухие механические механические обеспыливающие аппаратыобеспыливающие аппараты



Пылеосадительнаякамера(1 - входной патрубок; 2 - выходнойпатрубок; 3 - корпус; 4 - бункер взвешенныхчастиц Циклон

(1 – пылевыпускное устройство; 2 – конусная камера; 3 –цилиндрическая камера; 4 –входнойпатрубок; 5 – выхлопная труба.

Схема электрофильтра

29.11.2012 – Донецк

МокрыеМокрые механическиемеханическиеобеспыливающиеобеспыливающие аппаратыаппараты



Пенные пылеуловители(а – с провальной решеткой; б – с переливной решеткой): 1 – корпус; 2 – оросительное устройство; 3 – тарелка; 4 – приемнаякоробка; 5 – порог; 6 – сливная коробка

Насадочный скруббер споперечным орошением: 1 – корпус; 2 – форсунки; 3 – оросительноеустройство;4 – опорная решетка; 5 –насадка; 6 – шламосборник

29.11.2012 – Донецк

МетодыМетоды очистки промышленных очистки промышленных газовых выбросов от газообразных газовых выбросов от газообразных

и парообразных загрязненийи парообразных загрязнений



Методы очистки Тип процесса Аппараты

абсорбционные поглощение загрязнений растворителем (водой) с образованием раствора

насадочные башни; скрубберы;

хемосорбционные

химическое взаимодействие загрязнений сжидкими сорбентами (поглотителями) собразованием малолетучих илималорастворимых химических соединений

насадочные башни;скрубберы;распылительныеаппараты и др.

адсорбционные адсорбция загрязнений на поверхности твердоговещества

адсорберы

термическиеокисление загрязнений кислородом воздуха привысоких температурах с образованиемнетоксичных соединений

камеры сжигания и др.

каталитические

каталитическая химическая реакция загрязненийс другими загрязнениями или добавленнымивеществами с образованием нетоксичныхсоединений

каталитические итермокаталитическиереакторы

биохимическиетрансформация загрязнений под воздействиемферментов, вырабатываемых микроорганизмами

биофильтры; биоскрубберы

29.11.2012 – Донецк


55

МетодыМетоды очистки газов от очистки газов от оксидов углеродаоксидов углерода



метод основные процессы метода

Абсорбция 2CO водой абсорбция: 2 2 2 3CO H O H CO+ →

регенерация сорбента: 2 3 2 2H CO H O CO= +

Абсорбция 2CO

этаноламином

абсорбция: ( ) ( )3 3 2 2 3 32

2RNH CO CO H O RNH HCO+ + = регенерация сорбента: ( ) ( )3 3 3 3 2 22

2 RNH HCO RNH CO CO H O= + +

Метанирование CO и 2CO 2 4 23CO H CH H O+ = +

2 2 4 24 2CO H CH H O+ = + (катализатор на основе оксидов NiO , 2 3Al O )

Абсорбция медноаммиачным раствором CO и 2CO

абсорбция: ( ) ( )3 3 32 3Cu NH CO NH Cu NH CO

++⎡ ⎤⎡ ⎤ + + =⎣ ⎦ ⎣ ⎦

регенерация сорбента: ( ) ( )3 3 33 2Cu NH CO Cu NH CO NH

+ +⎡ ⎤ ⎡ ⎤= + +⎣ ⎦⎣ ⎦

3 2 4NH H O NH OH+ = ( )4 2 4 3 22

2NH OH CO NH CO H O+ = + ( )4 3 2 2 4 32

2NH CO CO H O NH HCO+ + = (NH4)2

Конверсия CO с водяным паром

2 2 2CO H O CO H+ = + (катализатор на основе оксидов железа)

29.11.2012 – Донецк

МетодыМетоды очистки газов от очистки газов от сероводородасероводорода



метод основные процессы метода Мышьяково-содовый метод очистки газов от 2H S абсорбция:

4 2 5 2 2 4 2 6 2Na As S O H S Na As S O H O+ = + регенерация сорбента:

4 2 6 2 4 2 5 21 2Na As S O O Na As S O S+ = + Фосфатный метод очистки газов от 2H S 2 3 2 4H S K PO K HPO KHS+ = + Железо-содовый метод очистки газов от 2H S абсорбция: 2 2 3 3H S Na CO NaHS NaHCO+ = +

( ) 2 3 233 2 3 3NaHS Fe OH Fe S NaOH H O+ = + + ( ) 233 2 2 3 3NaHS Fe OH FeS S NaOH H O+ = + + + регенерация сорбента: ( )2 3 2 2 32 6 3 4 6Fe S H O O Fe OH S+ + = + ( )2 2 34 6 3 4 4FeS H O O Fe OH S+ + = +

Адсорбция 2H S цеолитами адсорбция: ( )2 2H S NaA H S NaA+ = регенерация сорбента: ( )2 2H S NaA H S NaA= +

Адсорбция 2H S активированным углем адсорбция: ( )2 2H S уголь O+ + каталитическое окисление: 2 2 22 2 2H S O H O S+ = +

29.11.2012 – Донецк

МетодыМетоды очистки газов оточистки газов отSOSO22

метод основные процессы метода Известковый метод очистки газов от 2SO

2 3 3 2SO CaCO CaSO CO+ = + 2 3SO CaO CaSO+ =

( )2 3 22SO Ca OH CaSO H O+ = +

3 2 42 2CaSO O CaSO+ = Аммиачный метод очистки газов от 2SO

( )2 4 3 2 4 322SO NH SO H O NH HSO+ + =

Поглощение 2SO углеродными пористыми сорбентами

( )2 2 2SO H O O уголь+ + −

2 2 2 3SO H O H SO+ = 2 3 2 2 41 2H SO O H SO+ =



СнижениеСнижение выбросов в атмосферу выбросов в атмосферу при переливах чугунапри переливах чугуна



CO

FeO

FeO

Fe

Fe

FeFeO

FeO

1

2

3

4 5t

0

t 0

Стадии образования бурого дыма при переливах чугуна:

1-диспергирование струи чугуна при ударе; 2-образование закисной плёнкина поверхности крупных брызг и пузырька монооксида углерода внутри;

3-взрыв капли; 4-окисление и разогрев мелких капель; 5-испарение капель.

1200

2

5

4

1

7

6

2

45

3

7

61

Схема установки пылеподавления азотом

а) вид сбоку и б) вид сверху: 1–носок миксера; 2–сопла; 3–фланцевое соединение; 4–коллектор; 5–подвод азота к

коллектору; 6–миксер; 7–ковш.

29.11.2012 – Донецк


56


«ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ПАРНИКОВЫМИ ГАЗАМИ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ»

Казак О.В., Донецкий национальный университет,



57

ПРОБЛЕМАПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ПАРНИКОВЫМИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ПАРНИКОВЫМИ ГАЗАМИ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕГАЗАМИ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ







Казак Олег Викторович, к.т.н.Донецкий национальный университет, Донецк, Украина





29.11.2012 – Донецк

КлиматКлимат и металлургияи металлургия



1.1.ЗАГРЯЗНЕНИЯЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ АТМОСФЕРЫ COCO22 И ПОСЛЕДСТВИЯИ ПОСЛЕДСТВИЯ

2.2.МЕСТО МЕТАЛЛУРГИИ СРЕДИ ИСТОЧНИКОВ МЕСТО МЕТАЛЛУРГИИ СРЕДИ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫАТМОСФЕРЫ COCO22

3.3.СОСТОЯНИЕ МЕТАЛЛУРГИИ В УКРАИНЕСОСТОЯНИЕ МЕТАЛЛУРГИИ В УКРАИНЕ

4.4.СПОСОБЫ ОЧИСТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ПАРНИКОВЫХ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИГАЗОВ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ЗагрязнениеЗагрязнение атмосферы атмосферы COCO22 и и его последствияего последствия



Главные наблюдаемые изменения:Температура (повышение температуры на 0,60 ˚С);Осадки (наводнения и засухи);Ледовый покров (за 50 лет арктический лед уменьшился на 40%);Уровень моря (повышение глобального уровня моря на 1-2 мм в год).

ВВ атмосфере Земли атмосфере Земли углекислого газа стало на углекислого газа стало на 25% больше за последние 25% больше за последние

200 лет200 лет

МЕСТОМЕСТО МЕТАЛЛУРГИИМЕТАЛЛУРГИИ ВВЗАГРЯЗНЕНИИЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫАТМОСФЕРЫ COCO22



1.1. ЭнергетикаЭнергетика ((EnergyEnergy IndustriesIndustries););2.2. Промышленность и строительство Промышленность и строительство

((ManufacturingManufacturing andand ConstructionConstruction););3.3. Транспорт (Транспорт (TransportTransport););4.4. КоммунальноКоммунально--бытовой сектор (бытовой сектор (CommercialCommercial andand

InstitutionalInstitutional););5.5. Население (Население (ResidentialResidential););6.6. Сельское хозяйство (Сельское хозяйство (AgricultureAgriculture//ForestryForestry//FishingFishing); ); 7.7. Прочие стационарные и мобильные источники Прочие стационарные и мобильные источники

((OtherOther).).

РейтингРейтинг источников источников COCO22 согласно согласно классификации и методики учета классификации и методики учета

Руководящих принципов Рамочной конвенции Руководящих принципов Рамочной конвенции ООН об изменении климатаООН об изменении климата

СостояниеСостояние металлургии в металлургии в УкраинеУкраине



Среднесуточное производство Фактическое производство

2000 5 мес.2001

Май2001

Прогн.2001

5 мес.2000

5 мес.2001/2000,тыс.

тонн,%

+/-

Рудажелезная

152,1 154,4 159 150,9 22002

23317106%

1315 55652

57338103%

55070104%

В том числеконцентрат

115,7 118 123,9 115,1 16590

17816107%

1226 42362

44340105%

42000106%

Подговленное сырье, втом числе:

139,7 149,5 153,4 144 20652

22573109%

1920 51145

55404108%

52558105%

Агломерат 106 113,7 117,5 109,3 15709

17174109%

1465 38801

42312109%

39898106%

Окатыши 33,7 35,8 35,9 34,7 4944 5399109%

456 12343

13092106%

12660103%

Факт2000

Поуровню мая -

ожид.2001%к 2000

Прогн.2001%выпл.

Доля металлургии в производстве

товарной продукции

Доля металлургии в производстве

стоимости основных фондов

Доля металлургии в численностиработников

Доля металлургии впотреблении

электроэнергии

ОчисткаОчистка пылегазовой смеси пылегазовой смеси в металлургиив металлургии



Срок службы (в годах)Тип оборудования Общеечисло

аппаратов5 5-10 10 и более

Электрофильтрытипа: УГ

37 17 9 11

ПГДС 22 — 22

ДГПС 1 — — 1

Трубы Вентури: блоки

32 1 4 27

одиночные 55 7 13 35

СкрубберыКаплеуловители

2878

411

94

1563

Типы, количество и сроки службы аппаратов, установленных в составе газопылеуправляющих сооружений

металлургического производства


58

ОчисткаОчистка пылегазовой смеси пылегазовой смеси от дисперсных частицот дисперсных частиц



Удаление пыли в электрофильтрах Очистка газов в трубах Вентури

Эжекционная очистка металлургических газов П – пар; В – вода; ГП – газы из печи; Ш – шлам; 1 –

боров; 2 – подъемный газоход; 3 – узел предварительного орошения; 4 – ПЭТВ; 5 – бункер; 6 –

каплеуловитель; 7 – дымовая труба

Схема очистки мартеновских газов в сухих электрофильтрах:1 – мартеновская печь; 2 – борова; 3 — шибер; 4 – камера для

дожигания окиси углерода; 5 – котел-утилизатор; б – дымосос; 7 –направляющий аппа-рат; 8 – дымовая труба; 9 – электрофильтр; 10 – линия пневмотранспорта пыли; 11 – дроссель-клапан; 12 –

испарительный скруббер

Системы очистки мартеновских газов:1 – мартеновская печь; 2 – котел-утилизатор; 3 –

трубы Вентури; 4 – каплеуловители; 5 –дымосос; 6 – дымовая труба; 7– сухой

горизонтальный электрофильтр

ОчисткаОчистка пылегазовой смеси пылегазовой смеси от газовот газов



Очистка промышленных газов от окислов азота

Поглощение жидкими сорбентами;Поглощение твердыми сорбентами;Восстановление до элементарного азота в

катализаторе;Очистка газов от двуокиси серы

Окисление в нейтрализаторе;Циклические методы;Комбинированные методы;

Очистка газов от сероводородаСухой способ при помощи активированного угля;Мокрый на основе процесса окисления.

ОчисткаОчистка газов от СОгазов от СО22



Комбинирование процесса очистки газов от СО2 с получением углеаммонийных солей;Поглощение СО2 водноаммиачной суспензией гипса с получением

сульфата аммония;Абсорбция СО2 раствором гидросульфида кальция в условиях

высокотурбулентного режимаСа (НS)2 + СО2 + Н2О = СаСОз + 2Н2S;

Интенсификация абсорбции СО2 раствором моноэтаноламина в механических абсорберах;Совмещение процесса очистки азотоводородной смеси от СО2 с

получением аммиачной селитрыNH4НСО3 + НNО3 = NH4NO3 + Н2О + СО2;

(NH4)-2 СОз + 2 HNO3 = 2 NH4 NO3 + 2H2O + СО2.

ВыводыВыводы



уменьшить потребление ископаемого топлива в металлургии. Сократить использование газа, угля и нефти, которые выделяют на 60% больше углекислого газа на единицу производимой энергии, чем любое другое ископаемое топливо в целом;использовать устройства (фильтры и катализаторы) для

удаления углекислого газа из выброса металлургического производства;повысить энергетический коэффициент полезного действия

существующих и новых металлургических агрегатов;увеличить использование возобновляемой энергии;выявлять причины глобального потепления, наблюдать за ними и

устранять их последствия.


59


«ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ХРАНЕНИЯ СО2 В ПАЛЕОЗОЙСКИХ ОСАДОЧНЫХ

ОТЛОЖЕНИЯХ ДОНБАССА»

Осетров В., ДГРГП «Донецкгеология»,

Артемовск, Украина, Донецкий национальный университет,



60

ГеологическиеГеологические перспективы хранения СО2 в перспективы хранения СО2 в палеозойских осадочных отложений Донбассапалеозойских осадочных отложений Донбасса






29.11.2012 – Донецк




Осетров ВладиславДонецкий национальный университет, «Донецкгеология», Донецк, Украина



ЛитератураЛитература по геологическому по геологическому хранению СОхранению СО22


университетомуниверситетомПроектПроект финансируетсяфинансируетсяЕвропейскимЕвропейским СоюзомСоюзом 29.11.2012 – Донецк-Артемовск

ОсобенностиОсобенности хранения хранения СОСО22



ОднимОдним из перспективных решений из перспективных решений долгосрочного хранения долгосрочного хранения COCO22 является является геологическое хранение в горных геологическое хранение в горных породахпородах--коллекторах.коллекторах. В число наиболее В число наиболее важных решаемых задач входят важных решаемых задач входят определение местоположения, объёма и определение местоположения, объёма и глубины залегания горных пород, глубины залегания горных пород, физические параметры которых физические параметры которых отвечают параметрам коллекторов. отвечают параметрам коллекторов. Такими породами могут быть пористые Такими породами могут быть пористые осадочные породы осадочные породы –– песчаники, песчаники, известняки. При поиске коллектора так известняки. При поиске коллектора так же важно знать структурное строение же важно знать структурное строение территории. Одним из главных территории. Одним из главных ограничений является глубина залегания ограничений является глубина залегания горных пород горных пород –– 800 и более м, на 800 и более м, на которой которой COCO22 переходит из газообразного переходит из газообразного в другое фазовое состояние в другое фазовое состояние –– жидкое.жидкое.

ГдеГде можно хранить можно хранить СОСО22??



Выделяются три основных типа формаций, в которых возможно геологическое хранение СО2:

-истощенные или находящиеся на стадии истощения нефтегазоносные бассейны;

-глубоко залегающие соленосные формации;

- не имеющие промышленного значения угольные пласты.

ФондовыеФондовые материалы по материалы по геологии Донбассагеологии Донбасса



ПервыеПервые выводывыводы



ПоПо современным современным представлениям представлениям Донбасс является Донбасс является комплексным газокомплексным газо--угольным бассейном.угольным бассейном.Метановая газоносность Метановая газоносность Донецкого бассейна Донецкого бассейна генетически связана с генетически связана с осадочными породами осадочными породами среднегосреднего--верхнеговерхнегокарбона и нижней карбона и нижней пермиперми. Некоторые . Некоторые коллектора метана коллектора метана могут являться могут являться перспективнымиперспективнымихранилищами СОхранилищами СО22..


61




СредиСреди возможных вариантов реализации возможных вариантов реализации процесса долгосрочного хранения СО2 в процесса долгосрочного хранения СО2 в Донбассе предлагаются:Донбассе предлагаются:

1. Нагнетание СО2 в 1. Нагнетание СО2 в негазоносныенегазоносныегоризонты, обладающие свойствами горизонты, обладающие свойствами коллекторов.коллекторов.

2. Нагнетание СО2 в неразрабатываемые 2. Нагнетание СО2 в неразрабатываемые угольные пласты и вмещающие угленосные угольные пласты и вмещающие угленосные породы для повышенного извлечения породы для повышенного извлечения угольного метана (ПИМ).угольного метана (ПИМ).

3. Нагнетание СО2 в отработанные 3. Нагнетание СО2 в отработанные газоносные коллекторы на периферии газоносные коллекторы на периферии бассейна.бассейна.




ЛучшимиЛучшими фильтрационнофильтрационно--емкостными параметрами емкостными параметрами среди палеозойских пород среди палеозойских пород Донбасса обладают песчаники.Донбасса обладают песчаники.Основными параметрами Основными параметрами коллекторскихколлекторских и и газоемкостныхгазоемкостных свойств свойств песчаников являются:песчаников являются:-- открытая пористость открытая пористость (характеризует емкость (характеризует емкость песчаника, доступную песчаника, доступную флюидам );флюидам );-- степень заполнения пор степень заполнения пор газом;газом;-- влажность;влажность;-- проницаемость.проницаемость.

ВыделениеВыделениеперспективных районовперспективных районов



СогласноСогласно Схемы геологоСхемы геолого--промышленного промышленного районирования Донецкого районирования Донецкого бассейна были выделены бассейна были выделены перспективные участки перспективные участки для последующего для последующего детального изучения. детального изучения. Квадратами показаны Квадратами показаны места расположения места расположения угольных шахт, цифрами угольных шахт, цифрами отмечены перспективные отмечены перспективные районы:районы:

1 1 –– НовомосковскийНовомосковский, 2 , 2 –– Петриковский, 3 Петриковский, 3 –– Лозовской, 4 Лозовской, 4 –– СтаробельскийСтаробельский, , 5 5 –– СевероСеверо--западные окраины Донбасса западные окраины Донбасса Бахмутская и Кальмиус-Торецкая котловины и прилегающие к ним участки..

ВыделениеВыделениеперспективных районовперспективных районов



НаиболееНаиболее перспективными перспективными районами для хранения СОрайонами для хранения СО22являются являются БахмутскаяБахмутская и и КальмиусКальмиус--ТорецкаяТорецкая котловины, котловины, в пределах которых находится в пределах которых находится мощная изолирующая мощная изолирующая покрышка соленосных покрышка соленосных отложений нижней отложений нижней пермиперми. .

НепосредственноНепосредственно под ними залегает мощная терригенная под ними залегает мощная терригенная угленосная толща верхнего угленосная толща верхнего -- среднего карбона, которая среднего карбона, которая содержит пласты пород, обладающих хорошими содержит пласты пород, обладающих хорошими коллекторскимиколлекторскими свойствами, в ряде случаев свойствами, в ряде случаев –– метановой метановой газоносностью, а также пласты каменного угля. Важным газоносностью, а также пласты каменного угля. Важным моментом также является то, что измоментом также является то, что из--за большой мощности за большой мощности покрывающих пермских и мезопокрывающих пермских и мезо--кайнозойских отложений на кайнозойских отложений на территориях территориях БахмутскойБахмутской и и КальмиусКальмиус--ТорецкойТорецкой котловин, котловин, угольные пласты там не разрабатываются.угольные пласты там не разрабатываются.

СозданиеСоздание карт карт источниковисточников--потенциальныхпотенциальных поглотителей СОпоглотителей СО22 на на

основе ГИСоснове ГИС



ПостановкаПостановка задач на будущеезадач на будущее



1. Определение количественных значений критериев 1. Определение количественных значений критериев процесса геологического хранения СО2 с учетом горнопроцесса геологического хранения СО2 с учетом горно--геологических и гидрогеологических условий геологических геологических и гидрогеологических условий геологических районов Донбасса и его окраин.районов Донбасса и его окраин.

2. Выделение наиболее перспективных участков 2. Выделение наиболее перспективных участков ––потенциальных полигонов.потенциальных полигонов.

3. Выполнение геохимического, структурно3. Выполнение геохимического, структурно--тектонического тектонического и гидрогеологического анализов перспективных участков с целью и гидрогеологического анализов перспективных участков с целью определения количественных величин фильтрационноопределения количественных величин фильтрационно--емкостных параметров осадочных пород и выделения газовых емкостных параметров осадочных пород и выделения газовых ловушек ловушек –– потенциальных резервуаров СО2.потенциальных резервуаров СО2.

4. Анализ и обобщение полученных результатов, 4. Анализ и обобщение полученных результатов, выделение эффективных горизонтоввыделение эффективных горизонтов--коллекторов в границах коллекторов в границах перспективных участков и подсчет их емкостного СО2 перспективных участков и подсчет их емкостного СО2 --потенциала.потенциала.


62

ПерспективыПерспективы



ЛогическимЛогическим продолжением продолжением выполненных исследований выполненных исследований является комплекс научноявляется комплекс научно--исследовательских работ с исследовательских работ с поставленными поставленными вышеперечисленными задачами. вышеперечисленными задачами. Решение этих задач позволит дать Решение этих задач позволит дать объективную и количественную объективную и количественную оценку возможностей оценку возможностей геологического хранения СО2 в геологического хранения СО2 в Донбассе, а так же создать базу Донбассе, а так же создать базу для экономического обоснования для экономического обоснования перехода к завершающей стадии перехода к завершающей стадии исследований исследований –– пилотнымпилотнымпроектам.проектам.


63

ПРИЛОЖЕНИЕ А:

ЗАГАЛЬНА ІНФОРМАЦІЯ ПРО ПРОЕКТ «НИЗЬКО-ВУГЛЕЦЕВІ МОЖЛИВОСТІ ДЛЯ ІНДУСТРІАЛЬНИХ

РЕГІОНІВ УКРАЇНИ (LCOIR-UA)»

Проект виконується за Тематичною програмою Європейського Союзу для довкілля і сталого управління природними ресурсами, зокрема енергією (напрямок „Співробітництво у галузі чистих вугільних технологій і технологій уловлювання і зберігання вуглецю”).

Проект реалізується Донецьким національним університетом (м. Донецьк, Україна) -

Науково-навчальним центром „Конвергенція нано-, біо- та інфо- технологій для збалансованого регіонального розвитку”, та фінансується Європейським Союзом.

Концепція проекту Україна є сьомою країною у Європі по обсягам викидів CO2, і більше 70% цих викидів

є результатом діяльності енергетичного сектора, в основному, за рахунок спалення місцевого вугілля (5-е Повідомлення України з питань зміни клімату, Київ, 2009). Більшість теплових електростанцій розташовані в східній частині України, а саме в регіонах, вибраних для реалізації проекту.

Решта галузей промисловості – металургія, гірничодобувні підприємства, а також

хімічні виробництва – є величезними споживачами вугілля для отримання енергії і велика частина цих заводів також знаходиться в регіонах, які досліджуватимуться.

В останні десятиліття відбувається зниження викидів СО2 в Україні в результаті

згортання промислового виробництва і регулярного закриття заводів. Щоб пожвавити промислові галузі без надмірного зростання викидів CO2, в Україні, а також у Донбасі, як в основному індустріальному регіоні, необхідно започаткувати упровадження чистих вугільних технологій і технологій уловлювання і зберігання вуглецю (кліматичні технології).

Основна проблема, з якою стикається український енергетичний сектор, є знос

устаткування, велика частина якого працює вже більше 50 років. Устаткування є дуже старим, щоб бути адаптованим до менш емісійних кліматичних технологій і, таким чином, повинно бути демонтовано і замінено новими технологіями. Зараз настав час для України відновити свої технології і вибрати найефективніші. Отже, існує потреба і необхідність розширення знань у сфері кліматичних технологій для осіб, що визначають політику, промисловців, інженерів і учених.

Целі проекту: Загальні цілі проекту наступні: - Сприяти та допомагати фактичному здійсненню діяльності з впровадження

кліматичних технологій в Україні; - Розпочати співпрацю у сфері кліматичних технологій між Україною і Європейським

співтовариством. Конкретні цілі полягають у наступному: - Поліпшити знання українського контексту для здійснення кліматичних технологій; - Визначити потенційні об'єкти для актуальних програм адаптації в Україні

кліматичних технологій; - Створити в основних зацікавлених сторін усвідомлення про кліматичні технології

як інструменти боротьби із зміною клімату.


64

Цільові групи із обраних індустріальних регіонів (Донецької, Дніпропетровської,

Запорізької, Луганської та Харківської областей) такі: - Регіональні органи державного управління і органи місцевого самоврядування; - Адміністративний та інженерно-технічний персонал регіональних енергетичних і

промислових компаній; - Представники регіональних освітніх та наукових спільнот; - Студенти та аспіранти природничих й економічних факультетів університетів. Компоненти проекту Донецький національний університет виконує три компоненти проекту: 1. Дослідження національного та регіонального контексту можливостей

використання кліматичних технологій Результатами цієї частини будуть доповіді про світовий контекст; про існуючі

українські політичні рухи, закони та нормативні акти; про зацікавлені сторони, а також рекомендації щодо створення потенціалу кліматичних технологій в Україні.

2. Оцінка: створення географічних інформаційних систем (ГІС) Для оцінки можливостей та перешкод розгортання кліматичних технологій в Україні

будуть створені ГІС джерел і поглиначів СО2, а також надані рекомендації із фактичного здійснення кліматичних технологій для об'єктів в індустріальних регіонах України.

3. Обмін знаннями Обмін знаннями, створеними і накопиченими в процесі виконання, буде

здійснюватися шляхом організації та проведення наступних заходів: освітньої сесії та круглих столів для представників влади та бізнесу, для освітян, науковців та інженерів; міжнародна науково-практична конференція з актуальних питань зміни клімату та використання кліматичних технологій; лекції для студентів старших курсів і аспірантів.

У рамках проекту будуть видані: монографія; огляди основних проблем, що виникають при зміні клімату, та шляхів їх вирішення; навчальний посібник з питань змін клімату та кліматичних технологій; інфо-бюлетені.

За проектом створений веб-сайт, спрямований на різні цільові групи проекту. За додатковою інформацією звертайтеся: Донецький національний університет Університетська вул., 24 Донецьк, 83001 Україна Тел./факс: +380 (62) 305 1651 E-mail: [email protected] Web: http://research.donnu.edu.ua Координатор проекту: Шеставін Микола Степанович Моб. тел.: +380 (50) 217 9443 E-mail: [email protected] Web: http://www.lcoir-ua.eu

Думки, відображені у цій публікації, не обов’язково співпадають з поглядами Європейської Комісії та Уряду України


65


66

Documents

LCOI-Reviews, 2012, No. 12