Стрела НТС № 29  от 25.09.09

[О СИНЕРГОЗ-ПРОЕКТЕ  «ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ»]

Интернет-издательство НТС публикует материалы, посвящённые актуальным проблемам России.

Предлагаем Вашему вниманию статью профессора  В. П. Нарежного.

Администрация сайта НТС  www.nts-rs.narod.ru

Владимир Нарежный

СИНЕРГОЗ-ПРОЕКТ[1] «ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ»

КАК ЧАСТЬ СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕГАПРОЕКТА

«АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА»

Проблема энергообеспечения остаётся одной из наиболее актуальных проблем человечества. Она актуальна и для России, несмотря на, казалось бы, огромные возможности добычи-использования углеводородного сырья и производства атомной энергии. На фоне этих возможностей закономерно гасится задача поиска и внедрения альтернативных источников энергии. Хотя об этом, как правило, не забывают упоминать «большие энергетики», но делают они это больше для проформы, лишь отдавая дань общей для мирового сообщества моде, возникшей у того по острой нужде. Как ни странно, но в традиционном ряду альтернативных источников энергии, прежде всего солнечной, ветровой и биогазовой, практически не упоминается в качестве приоритетного направления производство и использование древесного угля2. Странно это именно для стран, где лесная растительность занимает огромные пространства. К таким странам, естественно, относится и Россия, причём – в первую очередь.

Очевидно, что древесный уголь целесообразно производить не из деловой товарной древесины, у которой своё, более определённое и значимое –строительно-мебельное – предназначение, а из древесных отходов. Под древесными отходами в этом случае понимаются все виды древесных материалов за пределами деловой древесины, включая подтоварную древесину, получаемую при рубках ухода, санитарных рубках и рубках осветления леса; обрезь деревьев (сучья и вершины) на рубках главного пользования; сухостой и валежник в лесах всех видов; древесную щепу, получаемую при проведении работ по благоустройству зелёных насаждений населённых мест и лесопарковых зон городов; отходы деревообработки; древесные отходы из состава твёрдых бытовых отходов (ТБО), в том числе на основе древесины (типа древесно-стружечных плит – ДСП, и древесно-волокнистых плит – ДВП).

Как известно, древесина в целом обладает множеством полезных для человека свойств. Она является строительным и мебельным материалом, топливом, традиционным для человечества вообще и для русского народа в особенности, сырьём для целлюлозно-бумажной и лесохимической промышленности. Названные направления использования древесины характерны и для древесных отходов. Данные отходы, как и любые иные отходы, если они не вовлечены в хозяйственный оборот, напротив, отрицательно воздействуют на природную среду. Последнее делает особенно актуальными поиск и – главное – реализацию способов их использования.

Древесные отходы являются наиболее распространённым видом вторичных ресурсов. Одни лишь объёмы подтоварной древесины можно оценить на уровне 40 – 50 млрд. куб. м. (это – авторская оценка, так как специального учёта этого показателя ни в СССР, ни в нынешней России не велось и не ведётся; я исходил из факта того, что общие запасы древесины в стране на её лесопокрытой площади составляют порядка 70 – 80 млрд. куб. м.; что, кстати, приближается к пятой части всех мировых запасов древесины). Колоссальные запасы данных отходов делают проблему их утилизации чрезвычайно актуальной. Такие объёмы древесных отходов автоматически превращают их в сырьё, способное надёжно обеспечить устойчивое функционирование экономики в этой сфере производственной деятельности. Так что речь следует вести, на мой взгляд, об использовании ресурсов стратегического национального значения.

В настоящее время древесные отходы в России используются крайне неудовлетворительно. По большому счёту, учитывая их огромные запасы и наличие комплекса полезных свойств, с одной стороны, и мизерные масштабы их утилизации, с другой, можно даже сказать, что в этом деле мы находимся на уровне каменного века. Обрезь (сучки, вершины деревьев и прочие древесные маломерки), получаемая при рубках главного пользования, а также большая часть подтоварника, сжигается (в лучшем случае) или просто бросается на месте, образуя на лесосеках горы древесных отходов, являющихся рассадниками всевозможных вредителей леса и древесных болезней. Древесная щепа, создаваемая в процессе благоустройства лесных насаждений населённых мест и лесопарковых зон городов, выбрасывается прямо на землю и сгнивает, также являясь рассадником болезней и вредителей леса. Древесные отходы, вывозимые на городские свалки-полигоны вторсырья, сжигаются вместе с пластмассовыми и резинотехническими изделиями, нанося большой экологический вред окружающей среде, или бездарно захороняются. Чуть лучше обстоят дела с отходами деревообработки, которые достаточно часто в большом количестве используются для производства ДСП и ДВП, но это в целом мало меняет общую неблагополучную картину положения дел в данной области экономики.

Способов утилизации древесных отходов, или – как выше отмечено – производственного использования древесного сырья, много. Наиболее простой из них – использование древесных отходов в качестве топлива в местной энергетике (например, для производства тепла в небольших котельных, для отапливания теплиц и оранжерей, в домашних печах и каминах). Определённое практическое значение может иметь использование древесных отходов (в том числе путём переработки подтоварной древесины в древесную щепу) для мульчирования сельскохозяйственных почв, для производства арболита – древесно-минеральных стеновых блоков, для производства бумаги и картона. Однако наиболее рациональным и основным способом утилизации древесных отходов может – и должна – стать их сухая перегонка, или пиролиз.

Пиролиз осуществляется в углевыжигательных печах, или ретортах, путём сжигания древесины без доступа кислорода воздуха. Этот процесс – высокоэкономичный, так как для осуществления пиролиза дополнительная энергия нужна в минимальном количестве.

В результате пиролиза древесных отходов образуются:

- древесный уголь (выход составляет 35 – 38% от абсолютно сухой массы древесного сырья, то есть 350 – 380 кг угля с тонны; или 140 – 180 кг с кубометра);

- древесная смола, или дёготь (16% из берёзовой щепы и 20% из сосновой);

- подсмольная вода, или жижка (30 – 35%), из которой может производиться уксусная кислота (жижка содержит 10-12-процентную уксусную кислоту);

- различные газы, в основном углекислый газ (до 10%, который можно перерабатывать в сухой лёд).

Древесный уголь обладает несколькими важными свойствами, прежде всего высокой теплотворной способностью и экологической чистотой.

Теплотворная способность древесного угля намного выше, чем у древесины и даже у бурого угля, не говоря уже о торфе, и сопоставима с каменным углем. Эти параметры, представленные в ккал/кг, следующие:

- у торфа – 4500 – 5500,

- у древесины – 5500 – 6500,

- у бурого угля – 5400 – 7400,

- у древесного угля – 7000 – 8100;

- у каменного угля – 7700 – 8800.

Немаловажное значение в деле использования древесного угля (особенно при производстве и реализации его на экспорт в европейские страны) имеет то, что это – экологически чистое топливо. В нём практически нет ни серы, ни фосфора, которых много в каменных углях и которые резко снижают возможность использования каменных углей в ряде металлургических производств (где как раз используется именно древесный уголь). Древесный уголь – низкозольное топливо: всего около 3% золы; тогда как у того же бурого угля зольность колоссальная – до 65%, у торфа – почти такая же, как у бурого угля, а иногда даже и выше.

Огромные запасы древесного сырья, достаточно большой выход древесного угля при пиролизе, энергетическое «самообеспечение» пиролиза, а также высокое качество древесного угля как топлива, являются предпосылкой создания в нашей стране особой отрасли альтернативной энергетики на базе этого возобновимого источника энергии. Промышленные масштабы производства древесного угля могут быть вполне сопоставимыми с добычей традиционных и массовых сегодня в употреблении углеводородных энергоносителей – каменного угля, нефти и газа. Таким образом, предлагаемый синергоз-проект есть инновация государственного масштаба, а, возможно, и мирового уровня. Со всеми вытекающими отсюда коммерческими и политическими последствиями.

Важнейшей синергетической составляющей рассматриваемого проекта следует считать очистку леса от захламляющих его древесных компонентов – от низкосортной древесины (подроста и подлеска), сухостоя, опада и валежника. Это должно способствовать снижению пожарной опасности в лесах. Данная задача является особо значимой, так как лесные пожары наносят колоссальный экономический урон, и сегодня не удаётся с этим опасным явлением справиться. А справиться можно, только убрав из леса сушняк, являющийся горючим материалом для лесных пожаров. Таким образом, санитарные рубки и противопожарную очистку леса экономически целесообразнее осуществлять не самоцельно, выполняя лишь сугубо плановые лесоустроительные работы, а получая одновременно ценное сырьё для пиролиза.

Важным синергетическим компонентом проекта следует считать утилизацию древесных отходов на полигонах ТБО. Для этого необходимо отсортировать эти отходы, а затем размолоть на шаровых мельницах (металлические предметы – гвозди и упаковочные ленты, можно отобрать с помощью магнитов). В этом случае мы вовлекаем бесполезное до сих пор сырьё в хозяйственный оборот, защищаем природную среду от загрязнения и предоставляем дополнительные рабочие места значительному контингенту трудового населения.

Есть ещё один источник сырья для пиролиза: это большие деревья, растущие вблизи многоквартирных домов. Эти деревья затемняют окна, что приводит к перерасходу электроэнергии, используемой на освещение жилых помещений. Надо убрать высокие и густые деревья и заменить их невысокими, но живописными, например, плодовыми – яблоней, вишней, смородиной и проч. (детям на радость!). Во всяком случае, нужно ликвидировать стену из деревьев, существенно проредив деревья (представляется, что вполне достаточно оставить не более трёх-четырёх деревьев около одного четырёхподъездного дома).

Важнейшим элементом синергетического проектирования является система обеспечения процесса составления и реализации синергоз-проектов. Рассмотрим её типовой вариант в основных чертах. В данную систему входят такие виды обеспечения, как организационно-административное; правовое; материально-техническое; финансово-экономическое; информационное; трудовое (кадровое); научно-методическое, прежде всего инновационное и нормативное; а также обеспечение безопасности и качества. Последовательное планирование и дальнейшая реализация данных видов обеспечения позволит достичь итоговой эффективности описываемого синергоз-проекта.

Как и всякая задача национального значения – а именно так, на мой взгляд, следует оценивать рассматриваемую здесь задачу – проект «Древесный уголь» требует всенародного внимания. Для его реализации необходимо привлечь как народные массы, так и руководящий слой общества. Учитывая менталитет российского народа и особенности российской действительности в части организации системы управления в стране, в организационно-политическом отношении задача заключается в обеспечении государственной поддержки, начиная от решения Президента России. Для этого необходимо принятие соответствующего высочайшего Указа, в котором данное направление было бы признано одним из приоритетных в области экономики, или, точнее, в сфере энергетики, а также предусмотрена разработка соответствующей Федеральной целевой комплексной программы. Для реализации данной ФЦКП необходимо принять соответствующие поправки в действующее законодательство.

Для осуществления пиролиза можно закупать готовые углевыжигательные печи-реторты, или технологическую документацию на их производство и эксплуатацию (некоторые конструкторы называют такую документацию Энциклопедией, иногда с неофициальным добавлением слов «для чайников»). Конструкция печи-реторты весьма простая (главный её элемент – бесшовная труба, расположенная вертикально, на которую сверху и снизу привариваются соответственно «пол» и «крышка»; в последнее время в целях теплоизоляции внешняя поверхность печи покрывается специальным теплозащитным материалом), так что её можно изготовить самостоятельно при наличии сварочного оборудования и квалифицированного сварщика. Либо заказать изготовление на заводах, специализирующихся на производстве металлических ёмкостей (например, в Мордовии таковыми являются Саранский тепловозоремонтный завод и Рузаевский завод «Химмаш», осуществляющие ремонт и изготовление железнодорожных цистерн). При самостоятельном изготовлении можно уложиться в смету расходов порядка до 100 тыс. руб. Стоимость готовой печи – около 350 тыс. руб., плюс транспортировка (так как печь негабаритная, то при транспортировке желательно сопровождение машины ДПС).

Производительность углевыжигательной печи с объёмом загрузки 8,5 куб. м. древесного сырья составляет 2 тонны угля за один цикл продолжительностью 3 дня (согласно ТУ). В месяц такая печь позволяет сделать 10 циклов, что обеспечивает месячную производительность одной печи в объёме 20 тн древесного угля.

Для удобства транспортировки и продажи древесный уголь можно расфасовывать в большие крафт-мешки ёмкостью по 10 и более килограммов (сегодня поставки такой тары не представляют трудностей, многие целлюлозно-бумажные комбинаты освоили технологию её производства, и появились фирмы, создавшие специализированные на этом направлении производственно-реализационные сети). Возможна расфасовка угля в специальные контейнеры, приспособленные для перевозки на железнодорожных платформах (таких, специализированных на транспортировке лёгкого древесного угля, контейнеров в настоящее время не производится, но, в принципе, сконструировать и организовать их серийное производство относительно несложно). В ряде случаев можно продавать уголь навалом (прежде всего – при самовывозе), что будет значительно дешевле (для многих – если не для большинства – представителей российского населения главное – не удобство, а дешевизна).

Для сбора из-под дробилки и вывоза с лесосеки древесной щепы (и дров) нужна спецтехника. Это может быть как современная трелёвочная техника, так и какие-то иные, экзотичные на сегодня виды транспортных средств, например, небольшие по размерам, но достаточно мощные, багги-вездеходы, или даже небольшие дирижабли-лесовозы. (Можно совместить приятное с полезным, и организовать в городах спортивные клубы автомотолюбителей с условным названием «Багги», в которые закупить для начала по три-четыре машины, передать их клубам безвозмездно, но с условием, что спортсмены отработают – за небольшую плату, что важно для стимуляции труда – определённое количество времени на вывозке леса при работах по благоустройству лесопарковых зон этих городов. Для тренировок и проведения соревнований по багги целесообразно строить специальные стадионы-автодромы в городской лесопарковой зоне. При выборе участков под такие стадионы необходимо предусматривать, чтобы они были достаточно удалены от жилых районов, так, чтобы шум от моторов не мешал жителям этих городов.)

Сегодня невозможно определить общую рентабельность предлагаемого проекта в силу большого количества неопределённостей в расчётах. Здесь можно отметить лишь то, что имеется устойчивый спрос на древесный уголь. Наличие же спроса в бизнесе, как известно, является главным условием обеспечения коммерческого успеха. Сегодня закупочная стоимость древесного угля в Москве порядка 17 тыс. руб. за 1 тн (предприимчивые москвичи закупают уголь в неограниченном количестве, расфасовывают его и продают за границу; уголь хорошо реализуется в южных странах Европы, в частности в Испании и Португалии). За месяц на продаже угля названным способом можно выручить до 340 тысяч рублей. Очевидно, что доходы от продаж можно существенно увеличить, если организовать самостоятельные экспортные торговые каналы.

Древесный уголь можно продавать внутри страны непосредственно как топливо (его, вне сомнения, будут хорошо покупать в южных, безлесных, регионах страны). Весьма перспективной может оказаться продажа угля населению в местах массового отдыха для приготовления шашлыков и барбекю. Мелкий древесный уголь можно реализовывать на сахарные заводы, где он используется для очистки сахара от примесей.

Особые доходные статьи составит выручка от продажи древесной смолы-дёгтя, жижки и конденсированной углекислоты. Эти статьи дохода могут оказаться весьма солидными, учитывая практическую значимость перечисленных видов продукции. Эти продукты можно продавать на достаточно многочисленные лесохимические заводы-комбинаты; либо организовать их собственную переработку (последнее более выгодно в экономическом отношении и, к тому же, решает социальную проблему увеличения количества рабочих мест на своей административной территории).

Расходы на поставки древесного сырья, его транспортировку и сам пиролиз складываются из оплаты труда работников, обслуживающих реторты (1 – 2 человека – на одну печь), из затрат на заготовки подтоварной древесины, на закупки древесной щепы у организаций, осуществляющих благоустройство лесопарковых зон городов, на сортировку ТБО и измельчение древесных отходов, а также из налогов.

Инновационность рассматриваемого проекта требует применения к нему режима наибольшего благоприятствования, в состав которого могут – и должны – быть включены различные стимулы, например, льготы по налогообложению, льготное кредитование, государственное премирование. Чрезвычайно полезным может быть задействование механизма концессионных соглашений на право лесопользования (следует отметить, что в стране практически пока не применяется концессионное законодательство, так что Федеральный закон от 21.07.05 № 115-ФЗ в настоящее время можно считать мёртворождённым).

Для успешной реализации рассматриваемого проекта важно информационное обеспечение. В этом случае речь идёт о ряде направлений. В частности, необходимо сделать оценку запасов сырья для пиролиза в территориальном разрезе. Для составления планов заготовок данного сырья целесообразно применение геоинформационных технологий учёта запасов подтоварной древесины путём формирования поквартального лесооборота (создания системы лесопользования путём установления чётко фиксированной очерёдности рубок ухода в зависимости от прироста древесины и образования массы сухостоя и валежника с целью обеспечения гарантированного по объёмам поступления вторичного древесного сырья для пиролизного производства).

Для реализации рассматриваемого проекта не требуется – что весьма практически важно – специального контингента высококвалифицированных специалистов. Лесотехническое звено трудовых ресурсов заполняется специалистами, которых сегодня с успехом готовят многочисленные соответствующие по профилю учебные заведения. Для «истопников» – операторов углевыжигательных печей, необходим минимум профессиональных консультаций.

При размещении углевыжигательных печей целесообразно избегать их концентрации в населённых пунктах. В Инструкциях по эксплуатации есть предупреждение о необходимости размещения печей на расстоянии до 300 метров от селитебных зон, однако на практике это часто нарушается. В результате некоторые сёла, где освоено массовое производство древесного угля (такая практика уже существует, хотя и является ещё локальной), бывают сильно задымлены; особенно осенью и зимой, в пору особо массового «курения» угля.

Качество древесного угля обеспечивается и контролируется существующими нормативными документами.

Представленный в настоящем материале проект имеет отношение к теории солидаризма в связи с тем, что является синергетическим. Синергетика же, как показано в ряде опубликованных на сайте НТС материалов, есть основной метод геокибернетики, которая в свою очередь служит практическим основанием солидаристического мировоззрения. Поэтому именно такие проекты способны быть по настоящему эффективными и, стало быть, должны быть признаны единственно правомочными на существование и использование при организации российского общества; только такие технологии подготовки решений должны быть задействованы в практике управления страной.

От редактора:

- Вы можете читать материалы НТС на сайте  http://nts-rs.narod.ru/.

- Если в Вашем окружении есть люди заинтересованные в возрождении России, то пожалуйста переадресуйте им нашу «Стрелу» посоветовав на нее подписаться (подписка бесплатная), 

для чего перейдите по  ссылке      http://subscribe.ru/catalog/state.politics.dlachlenovidruz .