Соединенные Штаты Америки занимают не самое высокое место в мире по доле энергоутилизации. Однако, история этой отрасли началась здесь еще в конце XIX века. Расскажем, какой путь прошла страна и какие шаги предпринимает сейчас, чтобы сделать управление отходами более эффективным и экологичным.
В Палм-Бич начали планирование нового завода по переработке отходов в энергию. Необходимость в нем возникла в связи с ожидаемым ростом населения этого округа на восточном побережье Флориды. По оценкам экспертов, к 2050 году оно увеличится на 17% и составит 1,8 млн человек.
При этом темпы производства отходов населением растет еще быстрее. Уже к 2045 году их будет образовываться около 3 миллионов тонн в год, что на треть больше, чем сейчас.
В настоящее время в округе работают два предприятия энергоутилизации. Одно из них — довольно новое и современное, было открыто в 2015 году. Его строительство обошлось в 672 млн долларов, и, как ожидается, минимум до 2050 года оно сможет проработать без потери качества переработки. В Управлении округа по твердым отходам утверждают, что это самая передовая, эффективная, чистая и экологичная электростанция по переработке отходов в энергию в мире. А вот второе предприятие — уже физически и морально устарело.
Завод Palm Beach Renewable Energy Facility 1 (REF 1) был открыт в 1989 году. Сейчас он перерабатывает более 850 тысяч тонн отходов в год, что обеспечивает снижение захоронения на 60%.
После сжигания отходов остается шлак — ¾ от объема остатка — и летучая зола — ¼. Из шлака извлекаются черные и цветные металлы. После этого всё объединяется и направляется на захоронение на полигон.
Проектная мощность завода составляет 2 000 тонн отходов в день (624 000 тонн в год). Она основана на расчете, что одновременно работает две линии из имеющихся трех. Однако, в пиковые дни оператор задействует весь ресурс, что и дает возможность в ограниченные периоды времени на треть увеличивать производительность.
Энергии, которую вырабатывает этот завод, достаточно для обеспечения всех объектов Управления по твердым отходам округа и еще 30 тысяч жилых домов.
Ожидается, что этот завод будет выведен из строя и заменен новым современным к 2034 году. Однако, даже учитывая это, есть прогноз, что через 20 лет все равно придется строить новый полигон для складирования отходов, которые не успевают энергоутилизировать, или вывозить отходы за пределы округа. Если новый завод не будет построен, необходимость в этом возникнет гораздо раньше.
Кроме того, что заводы «Энергия из отходов» предотвращают захоронение на полигонах, они значительно сокращают выбросы парниковых газов, а также дают возможность получать чистую энергию. Сейчас два предприятия обеспечивают ей 90 000 домов округа.
Новый завод будет спроектирован в соответствии со стандартами Агентства по охране окружающей среды. Однако, требуется время на проектирование и затем на строительство. Ожидается, что оно сможет начаться не раньше 2031 года.
Вообще первый мусоросжигательный завод в Соединенных Штатах был построен в 1885 году на острове Говернорс в Нью-Йорке. К середине ХХ века по всей стране уже работали сотни таких предприятий. Их целью была просто борьба с отходами и хоть какое-то сокращение захоронения. О получении энергии речь еще не шла. В 1960-х годах были обнаружены и изучены последствия сброса воды и дымовых газов в атмосферу, и политикам и промышленникам пришлось принимать серьезные решения. В 1970 году вступил в силу Закон о чистом воздухе (CAA), который ввел новые стандарты. Они запретили неконтролируемое сжигание ТКО и ввели ограничения на выбросы твердых частиц. Заводы, которые отказались провести модернизацию для выполнения новых требований, были закрыты.
Тем не менее, этот сектор продолжил расти, появились новые технологии, позволившие включить предприятия в энергетический сектор, и к началу 1990-х годов около 15% ТКО перерабатывались в энергию. К этому времени большинство предприятий, занимающихся неопасными отходами, сделали свой производственный процесс более экологичным и безопасным, установив оборудование для контроля загрязнения.
В 1990-х годах, когда появились данные о выбросах ртути и диоксина, Агентство по охране окружающей среды (EPA) ввело в действие так называемые правила «Максимально достижимой технологии контроля» (MACT). Это означало, что большинство существующих заводов опять должны были быть модернизированы с использованием нового оборудования для контроля загрязнения воздуха или закрыты.
Сейчас в общей сложности объекты по переработке отходов в энергию в США перерабатывают 94 000 тонн отходов в день и производят достаточно зеленой энергии для питания 2,3 млн домов.
Соединенные штаты находятся на 10 месте в мире по доле энергоутилизации отходов — 12% от всего объема, производимого в стране. Лидером является Япония (75%), за ней следуют Дания (67%), Бельгия (48%), Швейцария (47%), Великобритания (42%), Франция (31%), Германия (29%), Южная Корея (23%) и Чехия (12%). Однако, новая политика, энергетический кризис и необходимость сокращения выбросов парниковых газов могут стать необходимым толчком в развитии этого сектора энергетики в США. Стоимость отрасли составляет 10 млрд долларов, в ней занято около 6000 рабочих.
На протяжении последних 10 лет заводы WtE вырабатывали в Соединенных штатах около 14 000 ГВт*ч электроэнергии в год. И хотя это составляет всего около 1% от всей производимой электроэнергии в стране, эти объекты являются постоянным источником базовой мощности — электроэнергии, которая вырабатывается с постоянной скоростью.
По данным на начало 2022 года, в США действовало 60 установок «Энергия из отходов». Они расположены по всей стране, большинство из них — на Восточном побережье. Они относительно небольшие, их средняя мощность составляет 34 МВт. Топливом в основном служат твердые коммунальные отходы, но некоторые заводы используют и неопасные отходы из коммерческих и промышленных источников.
Выгоду они получают от доступа к недорогому и неисчерпаемому источнику энергии в рамках своей роли в утилизации ТКО. Часто они получают плату за вывоз отходов от предприятий.
