LCOI-Reviews, 2012, No. 12 by Mykola Shestavin

LCOI-Reviews LOW-CARBON OPEN INNOVATION REVIEWS ОГЛЯДИ НИЗЬКО-ВУГЛЕЦЕВИХ ВІДКРИТИХ ІННОВАЦІЙ ОБОЗРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ОТКРЫТЫХ ИННОВАЦИЙ

No. 12, 30.12.2012 Збірка наукових праць видається Донецьким національним університетом МОНмолодьспорт України за проектом „Низько-вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України”, що фінансується Європейським Союзом за Тематичною програмою для довкілля та сталого управління природними ресурсами, зокрема енергією

Проект фінансується Європейським Союзом

Проект реалізується Донецьким національним університетом, Україна

LCOI-Reviews

LOW-CARBON OPEN INNOVATION REVIEWS ОГЛЯДИ НИЗЬКО-ВУГЛЕЦЕВИХ ВІДКРИТИХ ІННОВАЦІЙ ОБОЗРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ОТКРЫТЫХ ИННОВАЦИЙ No. 12, 30.12.2012 Збірка наукових праць видається Донецьким національним університетом МОНмолодьспорт України за проектом „Низько-вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України”, що фінансується Європейським Союзом за Тематичною програмою для довкілля та сталого управління природними ресурсами, зокрема енергією

Сборник научных трудов Международного научно-практического симпозиума «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ», Том 3 Донецк - 2012

Проект фінансується Європейським Союзом

Проект реалізується Донецьким національним університетом, Україна

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 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 «НИЗКОУГЛЕРОДНЫЕ 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». Интернетконференция 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: lcoir@ukr.net

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

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

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

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

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»

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

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

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

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

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»

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

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

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

43 3

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

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

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

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

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

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

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

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 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 «НИЗКОУГЛЕРОДНЫЕ 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 Вебтрансляции 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 СО2 из хранилищ; - Перспективы ветроэнергетики Украины; - Использование данных рентгеновской томографии на синхротроне для определения пористости горных пород, перспективных для геологического хранения СО2; - Снижение выбросов СО2 в различных отраслях промышленности Украины; - Выделение СО2 в результате биологи-ческой очистки сточных бытовых вод; - Лекционный курс: Изменение климата и необходимость в улавливании и хранении CO2; - Структура и виды солнечных элементов, рекомендуемых для применения на территории Украины; 5

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 -

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 СО2 в палеозойских осадочных отложе-ниях Донбасса.

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.

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ГЛОБАЛЬНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И РЕГИОНАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ» Шеставин Н.С., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Глобальна температура від 1856 р. до 2006 р. Проект реалізується Донецьким національним університетом (м. Донецьк, Донецьк, Україна) Україна)

Проект виконується НауковоНауковонавчальним центром ДонНУ „Конвергенція нанонано-, біобіо- та інфоінфотехнологій для збалансованого регіонального розвитку” розвитку”

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

Проект „Низько„Низько-вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України” Шеставін М.С., к.т.н. Донецький національний університет

Глобальні зміни клімату та регіональні екологічні проблеми ІНТЕРНЕТ-КОНФЕРЕНЦІЯ «НИЗЬКО-ВУГЛЕЦЕВІ ВІДКРИТІ ІННОВАЦІЇ ДЛЯ РЕГІОНІВ УКРАЇНИ» 29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект фінансується Європейським Союзом

Спостережувані і модельовані зміни температури: тільки природні чинники

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

2 частина Європейського Кругообіг СО2 у природі проекту LCOIRLCOIR-UA

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Спостережувані і модельовані зміни температури: природні і створені людиною чинники

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Розподіл емісії парникових Парниковий ефект газів за джерелами у світі

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

Атмосфера

Антропогенний потік СО2

Зміни клімату

Природний потік СО2

Рослинність

Підкислення

Грунт

Океан

Викопний вуглець Осадові породи Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

Проект фінансується Європейським Союзом

Прогноз світового розподілу відхилення

показника вогкості від даних 2000 року

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Прогноз світового розподілу відхилення

показника вогкості від даних 2000 року

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Проект фінансується Європейським Союзом

Розподіл емісії парникових газів за джерелами у світі

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Викиди парникових газів в Україні за секторами, 2004 р.

Джерело: Гідрометеорологічний інститут, 2006 Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Співвідношення викидів СО2 Уловлювання СО2 та обсягів виробленої енергії у після світі за даними CARMA 4500

Співвідношення викидів СО2 Уловлювання СО2 та обсягів виробленої енергії у після Європі за даними CARMA 700

4000

600

3500

500

3000 2500

400

2000

300

1500

200

1000

100

500

MWh Energy

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

У кр аи на

Т аи л ан д

Т ур ц ия

И сп ан и я

MWh Energy

15.12.2011 р., м. Запоріжжя

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Джерела викидів СО2 Уловлювання СО 2 на сході Українипісля за даними BELLONA

Проект фінансується Європейським Союзом

Джерела Уловлювання викидів СО СО 2 2 за даними після CARMA

Проект фінансується Європейським Союзом

И та л и я

Mt CO2 Проект реалізується Донецьким національним університетом

Джерела викидів СО2 Уловлювання СО 2 в Україні за даними після BELLONA

Проект фінансується Європейським Союзом

П о л ь ш а

И р Та ан ил ан д Ук ра ин а

С Ш А И нд ия Р ос с Ге и рм я ан В ия ел ик Яп об он ри ия та н А ия Ю вс т ж на ра ли я я А ф Ю ри ж ка на я Кр ея П ол ьш Ка а на да И та ли И сп я ан Та ия йв ан ь М ек си к Ту а р И нд ция он ез ия

Ки та й

Mt CO2 Проект фінансується Європейським Союзом

Ге р м В ан ел и и я ко бр и та ни я

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Джерела Уловлювання викидів СО СО 2 2 за даними після CARMA

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Уловлювання СО2 після спалювання після палива

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Уловлювання Уловлювання СО СО22 при кисневому після спалюванні палива

Проект фінансується Європейським Союзом

Уловлювання СО2 до спалювання після палива

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Викиди Уловлювання СО2 у процесах СО2 після виробництва заліза та сталі

Проект фінансується Європейським Союзом

Викиди Уловлювання СО2 у процесах СО2 після цементу виробництва

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Викиди Уловлювання СО2 у процесах СО2 після аміаку виробництва

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Викиди парникових газів в Україні за секторами, 2004 р.

ІнтернетІнтернет-сайт

Координатор проекту LCOIRLCOIR-UA: UA: Шеставін Микола Степанович Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ЛУГАНСКОЙ ОБЛАСТИ» Клюев В.Е., Луганская областная государственная администрация, Луганск, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Государственное управление охраны окружающей природной среды в Луганской области

Характеристика региона O Население – 2 304 тыс. человек O Территория – 26,7 тыс. кв. км. O 18 административных районов и 14 городских

советов O 37 городов, 106 поселков городского типа и 792

сельских поселков O 122 реки и 430 водохранилищ

Международный научнопрактический симпозиум «Низко-углеродные открытые инновации для регионов Украины», 29.11.2012 – Донецк

КЛЮЕВ Виталий Евгеньевич, главный специалист отдела экономики природопользования, природоохранных программ, мониторинга, связей с общественностью и СМИ Луганской областной государственной администрации

Система наблюдений Луганский центр Луганскийобластной областной центр гидрометеорологии по по гидрометеорологии Луганская областная СЭС

Атмосферный воздух

O 72 месторождения подземных вод O Территории подтопления – 8 876 га O Породные отвалы – более 700 ед. O Площадь лесов около 11,6% территории области O Объекты природно-заповедного фонда – 150

Модель системы регионального экологического мониторинга

Поверхностные воды Подземные воды

Луганское региональное управление водных ресурсов

«Восток ГРГП»

Экзогенные процессы Грунты и почвы

Луганский областной центр плодородия земель

Состояние лесов

Луганская АЛНИС

Демография

Мониторинг водных ресурсов Объекты контроля: 1. Стационарные посты субъектов мониторинга 2. Метеостанции Основные контролируемые показатели 9 14 физических и метеорологических показателей 9 более 20 контролируемых вредных химических веществ

Субъекты системы регионального экологического мониторинга

Государственное управление охраны окружающей природной среды в Луганской области

Данные наблюдений

Аналитическая информация

Центр мониторинга Госуправления

Мониторинг атмосферного воздуха Субъекты мониторинга: 1. Луганский гидрометеоцентр 2. Областная СЭС 3. Государственная экологическая инспекция в Луганской области Объекты мониторинга 9 Воздушная среда 15 городов 9 Источники выбросов 6 крупных предприятий 9 Подфакельные зоны промышленных предприятий

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

Инновационная работа

Информации

Создание новых баз данных и методик их сбора и обработки

O еженедельно о состоянии реки Северский

Донец;

Цель: сбор, накопление, визуализация и анализ информации о состоянии ОС для поддержки принятия управленческих решений в области.

O ежемесячно о состоянии атмосферного

воздуха г. Луганска; O ежегодно о состоянии окружающей среды Луганской области; O ежемесячно публикация аналитических выпусков «Состояние окружающей среды Луганщины»; O информация о деятельности Госуправления

Основные проблемы

Областная программа

O отсутствие единого нормативно-методического

обеспечения контроля качества элементов окружающей среды. O отсутствие согласованного взаимодействия между субъектами мониторинга.

ПРОБЛЕМА СУММАРНОГО АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИИ РАЗНЫХ ВЕДОМСТВ

Основные принципы создания

Этапы создания O I этап (2012 год) – Проектирование, изготовление

O приоритетность решения экологических проблем с

учетом социально-экономической ситуации Луганской области; O устранение причин загрязнений, а не их последствий; O экологизация деятельности субъектов хозяйствования; O обеспечение доступа населения к экологической информации. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ СФЕРА МОНИТОРИНГ

Наблюдения

Оценка фактического состояния

Прогноз состояния

Оценка прогнозируемого состояния

опытной партии и аттестация средств наблюдений O II этап (2013 год) – Внедрение постов в 11 городах

области O III этап (2014 - 2015 год) – Развертывание сети

наблюдений у всех субъектов мониторинга

УПРАВЛЕНИЯ

Принятие решений

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

Система мониторинга в 2015 году Северско-Донецкое бассейновое управление водными ресурсами Луганский центр гидрометеорологии Луганская областная санитарно эпидемиологическая служба Луганская государственная экологическая инспекция

4 субъекта

СИСТЕМА МОНИТОРИНГА 2015

7 предприятий

11 городов

Северодонецк Лисичанск Рубежное Луганск Алчевск Красный Луч Свердловск Троицкое Новопсков Беловодск Старобельск

«Луганская ТЭС» ОАО «Лисичанская сода» ОАО «Алчевский металлургический комбинат» ЗАО «Северодонецкое объединение Азот» ОАО «Алчевский коксохимический завод» ЗАО «ЛИНИК» ООО «Рубежанский Краситель»

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ В УКРАИНЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИННОВАЦИЙ, ВКЛЮЧАЯ ЧИСТЫЕ УГОЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНОЛОГИИ УЛАВЛИВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ СО2» Шеставин Н.С., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Масштаб глобальної Глобальна температура проблеми СО2 р. від 1856 р.емісії до 2006 Проект реалізується Донецьким національним університетом (м. Донецьк, Донецьк, Україна) Україна)

Перспективи впровадження в Україні кліматичних інновацій, включаючи чисті вугільні технології і технології уловлювання та зберігання СО2 Проект фінансується Європейським Союзом

ІНТЕРНЕТ-КОНФЕРЕНЦІЯ «НИЗЬКО-ВУГЛЕЦЕВІ ВІДКРИТІ ІННОВАЦІЇ ДЛЯ РЕГІОНІВ УКРАЇНИ» 29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект фінансується Європейським Союзом

Глобальна температура Проблеми уловлювання викидів СО2006 від 1856 р. до р. 2

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Огляд процесів та систем Глобальна температура уловлювання СО2 р. від 1856 р. до 2006

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Глобальна температура Типи сховищ для СО2 від 1856 р. до 2006 р.

Схема транспортування та Уловлювання СО2 після СО2 зберігання

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Огляд Уловлювання варіантів геологічного СО2 зберігання після СО2

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Еволюція форм СО2 у процесі його Уловлювання СО2 геологічного зберігання після

Проект фінансується Європейським Союзом

Проект реалізується Донецьким національним університетом

29.11.2012 р., м. Донецьк

62 проекти у Європі

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

- дослідження - демонстрації - промисловий - робочі - потенційні, що плануються до оголошення - 93 проекти, що орієнтовані на уловлювання чи інтегровані - 48 проектів, що орієнтовані на зберігання

На сьогодні функціонують тільки Глобальна 4 крупних проектитемпература з уловлювання та зберігання СО2006 р. від 1856 р. до

Глобальна температура Проект ін'єкції СО на родовищі Слейпнер у Північному морі від 1856 р. до 2006 р. 2

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Завод СПГ родовища Сновит та Глобальна температура закачка супутнього СО2 від 1856 р. до 2006 р.

Глобальна температура Проект закачки СО на родовище ИнИн-Салах у Алжирі від 1856 р. до 2006 р. 2

Аминная очистка СО2

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Сприятливі зони геологічного Уловлювання СО2 зберігання після СО2

Проект фінансується Європейським Союзом

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

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Де можливо зберігати СО2 у Франції

Проект фінансується Європейським Союзом

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Варіанти геологічного СО2 Уловлюваннязберігання СО2 у Північному після морі

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Exemple Metstor – Приклад із Франції Паризь кий осадкови й Паризький осадковий басейн (Трі Тріас и Доггер) Доггер)

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

Інші осадк осадкові басейни басейни (> 1 000 м) Вугілля (і буре буре вугілля угілля))

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

УльтраУльтра-основні основні породи породи

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

Джерела CO2

Вуглевод неві родовища Вуглеводневі Паризь кого басейну Паризького басейну

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

www.metstor.fr

29.11.2012 р., м. Донецьк

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Два кращі варіанти зберігання СО2 у Франції: - Тріасові континентальні відкладення - ДоггерДоггер-карбонатні відкладення

Піски

Круглий стіл у ДТЭК ДТЭК 18.05.2011 р. Известняки Вапняки Песчаники Пісковики

Проект фінансується Європейським Союзом

Варіанти геологічного Уловлюваннязберігання СО2 СО2 упісля Данії

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Варіанти геологічного Уловлюваннязберігання СО2 СО2 у Німеччині після

Проект реалізується Донецьким національним університетом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Варіанти геологічного СО2 Уловлюваннязберігання СО2 у Болгарії після

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Варіанти геологічного СО2 Уловлюваннязберігання СО2 у Польщі після

Електростанція Белчатов (Польща) – найбільший обсяг викидів СО2 Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

Координатор проекту LCOIRLCOIR-UA: UA: Шеставін Микола Степанович Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

Проект фінансується Європейським Союзом

29.11.2012 р., м. Донецьк

Проект реалізується Донецьким національним університетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ СТРУЙ ЖИДКОСТИ ВЫСОКОЙ СКОРОСТИ ДЛЯ ТУШЕНИЕ ГАЗОВЫХ ФАКЕЛОВ» Семко А.Н., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Наиболее резонансные газовые факелы Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект выполняется НаучноНаучнообразовательным центром «Конвергенция нанонано-, биобио- и инфоинфотехнологий для сбалансированного регионального развития» развития»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ СТРУЙ ЖИДКОСТИ ВЫСОКОЙ СКОРОСТИ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ГАЗОВЫХ ФАКЕЛОВ

Нф ⎞ ⎛ ⎟ Lбез = 1,75Н ф2,5 − ⎜⎜ Н + 2 ⎟⎠ ⎝

200

Lбез, м

180

160

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

140

120

100

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

Проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)» Исследование выполнено в рамках грантового контракта № DCI/ENV 2010/243-865 Проект финансируется Европейским Союзом

V, млн. куб. м/сутки

Тушение газового факела с помощью лафетных стволов

Проект финансируется Европейским Союзом

Наиболее резонансные газовые факелы

Международный научно-практический симпозиум – интернет-конференция «Низко-углеродные открытые инновации для регионов Украины» 29.11.2012 – Донецк

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Безопасное расстояние отдаления личного состава от факела Проект финансируется Европейским Союзом

-Гизли-108, Узбекистан, 1960 – выброс -4,5 млрд. м3 газа; - Уртабулак-11, Узбекистан, 1963 – выброс 11 млрд. м3 газа; -Крестище-35, Украина, 1971 – выброс -7 млрд. м3 газа; -Тенгиз-37, Казахстан, 1987 – выброс -1 млрд м3 газа. 29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Тушение газового факела с помощью автомобилей газоводяного тушения

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Экспериментальные исследования

Тушение газового факела с помощью порошкового пламяподавителя

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

Опытный образец импульсного водомета Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Внутренняя баллистика водомета

Экспериментальная установка

Зависимость скорости истечения струи и давления внутри водомета от времени

Определяющие уравнения

(

v, м/с p, МПа

)

[

∂ρF ∂ρvF = 0, + ∂x ∂t 2 ∂ρvF ∂ ρv + p F dF + =p , ∂t ∂x dx n p = B (ρ ρ 0 ) − 1 ,

600 1

]

400 tg 200

Начальные и граничные условия

Пороховой импульсный водомет. 1 - капсуль, 2 - камера сгорания, 3 - вода, 4 - ствол, 5 - бандаж, 6 - сопло, 7 - коллиматор, 8 - пыж, 9 - затвор.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

v (0, x ) = 0, p (0, x ) = 0, ρ(0, x ) = ρ0 , − L ≤ x ≤ Ls p(t , xg ) = pg , v(t , xg ) = vg p(t , L) = 0

t, мс

Максимальная скорость струи масса пороха, г

максимальная скорость струи, м/с

686

600

504

405

298

178

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Схема проведения эксперимента

Проект финансируется Европейским Союзом

Схема проведения эксперимента

tout

2 5 Схема проведения эксперимента по тушению факела импульсной струей жидкости высокой скорости 1 - пороховой ИВ, 2 - импульсная струяь, 3 - газовый факел, 4 – измеритель скорости, 5 - блок лазеров, 6 – лучи лазеров измерителя скорости.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

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. Проект финансируется Европейским Союзом

Схема проведения эксперимента

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Измерение скорости струи Схема проведения эксперимента.

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.

1 – пороховой импульсный водомет, 2 – высокоскоростная струя, 3 – многоканальная система измерения скорости, 4 – газовый факел.

Таблица 1. Результаты измерения скорости струи №

Масса пороха, г

Расстояние до факела, м

2 3

Датчики скорости №1 2м

№2 4м

№3 6м

№4 8м

224

212

260

№5 10 м -

327

324

329

264

101

408

465

260

Модельный газовый факел Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Определение минимальной скорости струи для тушения факела

Тушение газового факела Фрагменты кадров тушения газового факела

Скорость струи при тушении факела №

а)

Масса пороха, г

Расстояние от ИВ до факела, м

Скорость у факела, м/с

Результат тушения:

227

2 3

4 3,5 м

5 6 7

338

105

9 d)

10 11 12

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

428

125

108

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Видеограмма тушения газового факела импульсной струей жидкости высокой скорости

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Выводы • 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 в пределах 80-90 м/с, что подтверждает теоретические предположения. • Экспериментально определено прицельное расстояние, необходимое для успешного тушения факела, которое составляет Н=(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. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

E-mail: lcoir@ukr.net Web: www.lcoir-ua.eu Семко Александр Николаевич, д.т.н., профессор ДонНУ

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «МЕТОДЫ БИОМОНИТОРИНГА ВОЗМОЖНЫХ УТЕЧЕК СО2 ИЗ ХРАНИЛИЩ» Сафонов А.И., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Сценарии утечек СО2 Проект реализуется Донецким национальным университетом

МЕТОДЫ МЕТОДЫ БИОМОНИТОРИНГА ВОЗМОЖНЫХ УТЕЧЕК СО2 ИЗ ХРАНИЛИЩ А. И. Сафонов, к.б.н., доц. Донецкий национальный университет Проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)» Исследование выполнено в рамках грантового контракта № DCI/ENV 2010/243-865 Проект финансируется Европейским Союзом

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).

Проект финансируется Европейским Союзом

Аспекты реакции растений на повышенные концентрации СО2 - 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 различные концентрации углекислого газа в воздухе; - трансформации в структуре мезофилла листовых пластинок. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Изменение спектральных свойств растительности

(Lakkaraju V.R., Zhou X., Apple M.E., Dobeck L.M.) Проект финансируется Европейским Союзом

Изменение спектральных свойств растительности

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Изменение спектральных свойств растительности

С повышением концентрации СО2 с растениями проихошли следующие изменения: 1) вегетационный индекс снизился, что свидетельствует о постепенном сокращении содержания 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, подверженных стрессу.

(E. J. Male, W. L. Pickles, E. A. Silver et al.) Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

Физиологические изменения Микрофотографии поперечных 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.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Перспективные Перспективные и возможные для реализации 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. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ПЕРСПЕКТИВЫ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ» Оверко В., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина Политехнический университет Милана, Милан, Италия

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Лидеры в области использования ветроэнергетики Проект реализуется Донецким национальным университетом

ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРСПЕКТИВЫ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ Оверко В.С. Донецкий национальный университет, Донецк, Украина Политехнический университет г. Милана, Италия

Международный научнопрактический симпозиум «Низко-углеродные открытые инновации для регионов Украины» 29.11.2012 – Донецк

Проект финансируется Европейским Союзом

Оффшорная ветроэнергетика

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Ветровой потенциал Украины

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Тенденции роста мощности установленных ветрогенераторов

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Среднегодовые скорости ветра

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 ВЭС, ВЭС, подсоединенные к энергосети в рамках Комплексной программы (100% государственной собственности) собственности) Регион Украины

Название ВЭС

Начало строительства

Проектная мощность, МВт

Новые ВЭС, ВЭС, введенные в эксплуатацию в 2011 году (100% частный капитал) капитал)

Установленная мощность на конец 2011, МВт

Регион Украины

Название ВЭС Новоазовская ВЭС ГП «Донузлавская ВЭС» участок Донузлавский участок Судакский участок Черноморский

Донецкая б

ЭТУ «Водэнергоремналадка» Мирновская ВЭС Пресноводненская ВЭС

АР Крым

1998

21,8

1993

100 45 50 5

18,3 10,9 6,2 1,2*

1996

42 17 25

26,0 20,0 6,0

16,7

Тарханкутская ВЭС Предприятие «28 Управление начальника робот»

АР Крым

2001

ГП “Восточно-Крымская

АР Крым

2008

Ветряной парк Очаковский Новороссийская ВЭС

Донецкая область

9,6

2011

Херсонская область

2011

Проектная мощность, МВт

Установленная мощность на конец 2011, МВт

57,5

37,5

125,0

25,0

24,0

3,0

206,5

65,5

2,8

271,6

29.11.2012 – Донецк – Милан

2010

Николаевская область

Всего:

Проект финансируется Европейским Союзом

Ветряной парк Новоазовский

Начало строительства

85,6

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Ветроэнергетические проекты, проекты, запланированные к реализации на 20122012- 2013 гг

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Коэффициент использования потенциала ветра в зависимости от типа генератора

Установленна Название ВЭС

Регион Украины

Проектная

я мощность на

мощность, МВт конец 2011, Ветряной парк

Донецкая область

57.5 МВт

37.5

Ветряной парк

Николаевская

100 МВт

Новориссийская ВЭС

Херсонская область 27 МВт

Конкорд Групп-

АР Крым

100 МВт

Конкорд Групп-

АР Крым

180 МВт

Ботиевская ВЭС

Запорожская

200 МВт

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Использованная литература 1. IRENA Secretariat. “Wind Power.” Working paper. International Renewable Energy Agency, 2012. 2. Wallasch, Anna-Kathrin, Knud Rehfeldt and Jan Wallasch. "Vorbereitung und Begleitung der 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 о развитии ветроенергетики в 2011 году) Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Оверко Виталий, старший научный сотрудник проекта LCOIR-UA

Проект финансируется Европейским Союзом

23.10.2012 – Донецк – Милан

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «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

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Цель исследования Проект реализуется Донецким национальным университетом

Использование данных рентгеновской томографии для определения пористости горных пород, перспективных для геологического хранения СО2 (работа выполнена в Университете г. Осло, Норвегия)

Экспериментальное исследование образцов с помощью 3D компьютерной рентгеновской томографии, получение и обработка данных с целью определения пористости образцов песчаника.

Юрченко Виктория Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

Кобченко Мая Университет г. Осло, Осло, Норвегия

Международный научно-практический симпозиум – Интернет-конференция «Низко-углеродные открытые инновации для регионов Украины» 29.11.2012 – Донецк

Проект финансируется Европейским Союзом

Европейский Центр Синхротронного Излучения, Grenoble (France)

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк – Осло

Параметры образцов песчаника для определения пористости

Номер образца

210

323

349

343

Номер скважины Глубина скважины, м

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Осло

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

Данные, обработанные фильтром Median

29.11.2012 – Донецк – Осло

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Результат использования функции Thresholding

Фильтрация данных

Оригинальные данные

29.11.2012 – Донецк – Осло

Образец 1

Проект финансируется Европейским Союзом

Образец 2

29.11.2012 – Донецк – Осло

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Результаты объемного восстановления пор

Статистика определения пористости

Номер образца

Образец 1

Проект финансируется Европейским Союзом

Образец 2

29.11.2012 – Донецк – Осло

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Результаты объемного восстановления пор для образцов при различных увеличениях

Образец 1 (двукратное увеличение)

Образец 1 (десятикратное увеличение)

Образец 2 (двукратное увеличение)

Образец 2 (десятикратное увеличение)

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Осло

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Увеличение

Минимальный

Максимальный

Среднее

Медианное

Среднеквадратичное

Относительный

объем пор, м3

значение, м3

отклонение, м3

объем пор, %

4,59834Е‐11

1,42973Е‐15

8,75446Е‐17

8,46907Е‐14

0,01381

2,18861Е‐17

1,75089E‐19

7,13294E‐12

1,06747E‐16

2,10106E‐18

2,32723E‐14

0,03206

2,18861Е‐17

1,50799Е‐11

1,62297Е‐15

1,53203Е‐16

4,24641Е‐14

0,01389

1,75089Е‐19

9,21765Е‐13

6,33780Е‐17

5,42775Е‐18

3,04981Е‐15

0,02661

1,75616Е‐19

2,28021Е‐12

7,96444Е‐17

2,10739Е‐18

7,75357Е‐15

0,02503

2,18861Е‐17

1,00121Е‐11

3,68775Е‐16

4,37721Е‐17

1,38530Е‐14

0,01350

1,75089Е‐19

2,10844Е‐12

4,05574Е‐17

5,25266Е‐19

5,11583Е‐15

0,01751

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Осло

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Результаты объемного восстановления пор для образцов при различных увеличениях

Образец 3 (двукратное увеличение)

Образец 4 (двукратное увеличение) Проект финансируется Европейским Союзом

Образец 3 (десятикратное увеличение)

Образец 4 (десятикратное увеличение)

29.11.2012 – Донецк – Осло

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Результаты исследования: Полученные значения пористости – около 3%, позволяют сделать вывод о перспективности использования осадочных отложений Донбасса для долговременного хранения СО2.

Юрченко Виктория Владимировна, аспирантка ДонНУ

E-mail: lcoir@ukr.net Web: www.lcoir-ua.eu Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Осло

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк – Осло

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ СО2 В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ УКРАИНЫ» Тимошенко Н., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Количество выбросов вредных веществ от стационарных источников по областям Украины Проект реализуется Донецким национальным университетом

Донецкая Днепропетровская Луганская

Снижение выбросов СО2 в различных отраслях промышленности Украины

Харьковская Запорожская остальные

Тимошенко Надежда Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

Проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)» Исследование выполнено в рамках грантового контракта № DCI/ENV 2010/243-865

Проект финансируется Европейским Союзом

Состояние атмосферного воздуха Донецкой области в условиях развития производства

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Выбросы СО2 в коксохимической промышленности Крупнейшие производители кокса Донецкой области:

СО - 27% SO2 - 22%

металлургия и металлобработка горнодобывающая промышленность

пыль - 15%

энергетика

NOx - 6%

химическая промышленность

углеводороды - 25%

другие отрасли

остальные - 5%

Химический состав выбросов вредных веществ в атмосферу Донецкой области.

Проект финансируется Европейским Союзом

Выбросы от стационарных источников в Донецкой области по отраслям.

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

• 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.

Проект финансируется Европейским Союзом

Выбросы СО2 в химической промышленности Направления производства: Аммиак (потребляет природного газа 1250 м3/т; выделяет 12 млн.т/год)

Азотная кислота

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Выбросы СО2 в цементной промышленности

Декарбонация известняка (СаСО3)

Крупнейшие предприятия химической промышленности в Донецкой области:

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Производство цемента:

(выделяет N2O 6,5 тыс. т/год; СО2 - 3 млн.т/год)

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

Ясиноватский коксохимический завод

Известь (СаО)

СО2

Химический завод

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Цементный завод

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Выбросы СО2 в электрометаллургической промышленности

Выбросы СО2 в электрометаллургической промышленности Химический состав технологических газов на выходе из ДСП: ДСП:

Крупнейшие электрометаллургические заводы Украины: • 1999г. - ЗАО «ИСТИЛУкраина» (с 2008г. - Донецкий электрометаллургический завод), г. Донецк; • 2007г. - ООО «Электросталь», г. Курахово; • 2009г. - ООО «Азовэлектросталь», г. Мариуполь; • 2009г. - ООО «ТСА Стил Груп», г. Павлоград; • 2008 г. - ЗАО «НКМЗ», г. Краматорск.

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

6 2

8 3

36% 36%

52%

Общий вид ДСП. 1- корпус, 2-свод, 3-подъемно-поворотный механизм 4-электроды, 5- трансформатор, 6- короткая сеть; 7- газоотводящий патрубок; 8пневмокамерный насос. Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

29%

24%

Проект финансируется Европейским Союзом

Выбросы СО2 в электрометаллургической промышленности 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).

14%

Проект финансируется Европейским Союзом

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

воздух

Пыль

ДСП

8 Пыль

29.11.2012 – Донецк

Пыль

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Заключение 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. Такая технология уже внедряется, она называется геозахоронение углерода и предполагает его улавливание и хранение. Такой способ утилизации позволит существенно уменьшить содержание СО2 в атмосфере.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ВЫДЕЛЕНИЕ СО2 В РЕЗУЛЬТАТЕ БИОЛОГИ-ЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ БЫТОВЫХ ВОД» Лучина А., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 ВЫБРОСЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ СТОЧНЫХ ВОД Проект реализуется Донецким национальным университетом

ВЫДЕЛЕНИЕ СО2 В РЕЗУЛЬТАТЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ БЫТОВЫХ ВОД. МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ Лучина Анастасия, аспирант Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

Проект финансируется Европейским Союзом

Традиционная нитринитриденитрификация

NO2- + 0,5 O2 → NO3Денитрификация (В анаэробных условиях) – использует ацетат как донор электронов. 8 NO3-(aq) + 2 CH3COOH → 8 NO2-(aq) + 4 CO2 + 4 H2O

4 N2O(g) + CH3COOH → 4 N2(g) + 2 CO2 + 2 H2O

ANAMMOX-процесс или анаэробное окисление аммония

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

Расчетный общемировой объем антропогенных выбросов метана эквивалента СО2 по источникам, источникам, 2010 Согласно оценкам, глобальны й объем антропогенных выбросов метана в 2010г. составил 6875 млн. т эквивалент а CO2

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

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

_________________________________________________ 8 NO3-(aq) + 5 CH3COOH → 4 N2(g) + 10 CO2 + 6 H2O+ 8OH-

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

NH4+ +1,3NO2- + 0,042CO2 → 0.042(биомасса) + N2 + +0,22NO3- + 0,08OH- + 1,67H20

8 NO2-(aq) + CH3COOH + 2 H2O → 8 NO(g) + 2 CO2 + 8 OH8 NO(g) + CH3COOH → 4 N2O(g) + 2 CO2 + 2 H2O

29.11.2012 – Донецк

Проект финансируется Европейским Союзом

Важными достоинствами данной технологии являются уменьшение выбросов CO2 в атмосферу на 85-90% по сравнению с традиционными методами, а также относительная дешевизна. Такой автотрофный процесс – это альтернатива денитрификации нитрита, которая не требовала бы органического углерода и характеризовалась бы пониженным образованием шламов. Полная реакция приведена ниже:

Нитрификация (В аэробных условиях) NH4+ + 1,5 O2 → NO2- + 2 H+ + H2O

Проект финансируется Европейским Союзом

Источниками выбросов ПГ являются хозяйственно-бытовые, промышленные сточные воды и сточные воды жизнедеятельности человека. В развитых странах большая часть бытовых сточных вод обрабатывается в аэробных очистных сооружениях и прудах. В развивающихся странах лишь небольшая часть бытовых сточных вод собирается в системах канализации, а остальная 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 бытовыми сточными водами. Промышленные сточные воды имеют очень разнообразный химический состав, зависящий от характера производства. К основным водопотребляющим и поэтому образующим наибольшее количество сточных вод относятся следующие отрасли промышленности: нефтеперерабатывающая, металлургическая, химическая и целлюлозно-бумажная.

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

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

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Украина

Украина

Результаты расчетов выбросов метана от систем очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Выбросы CH4 от промышленных сточных вод, тыс. тонн

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

Великобритания В 2005/06 около 56% выбросов парниковых газов от водного сектора составили выбросы в результате очистки сточных вод, 39% - от водообеспечения чистой водой населения, а 5% - от административных и транспортных выбросов. Водная промышленность Великобритании использовала почти 7900 ГВт-ч энергии в общем объеме операций в течение 2006/07, и эмитировала свыше 5 миллионов тонн парниковых газов, таких как диоксид углерода эквивалентах (CO2e). Меры повышения эффективности использования воды предполагают: - уменьшение использования горячей воды для производственных и хозяйственнобытовых нужд; - снижение энергопотребления, что в результате приведет к снижению выбросов парниковых газов и сокращение оплаты коммунальных услуг за воду и электроэнергию Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Сегодня Германия является в Европе и во всем мире одной из самых развитых стран в области водной техники и управления водным хозяйством. Это касается не только тщательной охраны водоемов, например, благодаря хорошо оборудованным очистным сооружениям с высоким уровнем подключения потребителей к канализационной 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 8000 предприятий — за удаление сточных вод. Большая их часть имеет коммунальные организационные формы — это государственные и унитарные предприятия, профильные объединения и унитарные компании. Треть действующих предприятий имеют частную правовую форму, однако именно они-то и обеспечивают более половины поставляемой потребителям воды. Наблюдается тенденция к росту числа коммерческих предприятий.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Нидерланды

Литва является относительно небольшой страной с ограниченными энергетическими ресурсами, в связи с этим необходимо найти местные возобновляемые источники энергии. Анаэробное сбраживание осадка является наиболее предпочтительной схемой обработки осадков сточных вод в связи с низким потреблением энергии и дополнительным преимуществом – производством биогаза. Биогаз представляет собой горючую газовую смесь, состоящую из метана (CH4) и диоксида углерода (CO2), а также следовых количеств других газов. Биогаз может быть использован в качестве сырья для отопления и производства электроэнергии вместо других видов топлива. Следовательно, это приведет к снижению выбросов СО2 в атмосферу.

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Германия

Литва

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Процесс ANAMMOX был открыт в 1986 году. Сейчас создана новая технология очистки сточных вод от соединений азота с помощью осуществляющих анаэробное окисление аммония бактерий. В Роттердаме (Нидерланды) была построена и запущена первая очистная станция на её основе. Важными достоинствами данной технологии являются уменьшение выбросов CO2 в атмосферу на 85-90% по сравнению с традиционными методами, а также относительная дешевизна. Большинство систем биологической обработки в Нидерландах, особенно системы очистки сточных вод, строятся в виде непрерывных установок с активированным осадком. В результате ужесточения природоохранного законодательства наблюдается быстрорастущий спрос на более гибкую и более эффективную систему биологической очистки периодического действия, SBR. Система прерывной биологической обработки обладает огромными преимуществами по сравнению с непрерывной системой, главным образом, благодаря технологиям эксплуатации и контроля, использующимся в SBR, позволяющим достигнуть гораздо более высокого уровня эффективности. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Польша Опыты по использованию леса для очистки сточных вод проводятся в США и Польше. В одном из районов Польши был заложен такой опыт: после очистки от твердых осадков и предварительной биологической обработки бактериями и водорослями вода из канализации, практически утратившая запах, но еще далеко не чистая, направляется по трубе на специально отведенный 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 гибнут в почве и на ее поверхности под действием ультрафиолетовых лучей, солнца, кислорода и почвенных микроорганизмов. Канализационные воды содержат повышенные концентрации азота и минеральных солей, поэтому деревья в таком лесу растут в 2…4 раза быстрее, чем в обычном. Исследования экологов показали, что животный мир леса не страдает.

E-mail: Nasya-Lu4@yandex.ru

Лучина Анастасия Юрьевна, Аспирантка кафедры ФНПМиЭ ДонНУ

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

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «СЕРИЯ ЛЕКЦИЙ: ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И НЕОБХОДИМОСТЬ В УЛАВЛИВАНИИ И ХРАНЕНИИ CO2» Бескровная М.В., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Факторы изменения климата Проект реализуется Донецким национальным университетом

«Предсказывать климат легко, предсказывать погоду очень трудно» Г.Г. Малинецкий

Цикл лекций екций: Изменение климата и необходимость в улавливании и хранении CO2 Бескровная М.В., к.т.н., доц.

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, – это изменения солнечной радиации и орбиты Земли. – изменение размеров и взаимного расположения материков и океанов,

Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

– 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. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Глобальные экологические проблемы современности и основная задача экологии

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Парниковые газы Парниковые газы – газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в дальнем инфракрасном диапазоне. Присутствие таких газов в атмосферах планет приводит к появлению парникового эффекта. Основным парниковым газом в атмосферах Венеры и Марса является диоксид углерода, в атмосфере Земли – водяной пар.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Газ

Формула

Вклад(%)

Водяной пар

H2 O

36 – 72 %

Диоксид углерода

CO2

9 – 26 %

Метан

CH4

4–9%

Озон

3–7%

Проект финансируется Европейским Союзом

Основные гипотезы

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Основные гипотезы

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Глобальная температура от 1856 г. до 2006 г.

Основные гипотезы

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

Наблюдаемые и моделированные изменения температуры: температуры: природные и антропогенные факторы

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Прогноз мирового распределения отклонения показателя влажности от данных 2000 года

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Реакция растений на концентрацию СО2

Прогноз мирового распределения отклонения показателя влажности от данных 2000 года

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 кислород практически отсутствует (состояние аноксии). В отсутствие кислорода в почве развиваются бактерии, которые при получении необходимой им энергии в качестве окислителя используют азот. Начинается процесс денитрификации, в ходе которого азот последовательно восстанавливается. На одном этапе этого процесса в воздух выделяется закись азота (N2O). С другой стороны, в условиях обилия СО2 растения 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. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Стендовая презентация плаката «Здание изменения климата» (DiploFoundation, Мальта)

Главная причина глобального потепления Растущий уровень диоксида углерода считается главной причиной глобального потепления, начиная с 1950 года. Согласно данным Межгосударственной 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 потепление в ближайшие годы, концентрация углекислоты должна быть снижена до уровня, существовавшего до индустриальной эпохи до 350 частей на миллион (0,035%) (сейчас – 385 частей на миллион и увеличивается на 2 миллионные доли (0,0002%) в год, в основном из-за сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов) генетики. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

2. Глобальные температуры в настоящее время показывают, что потепление связано с деятельностью человека. 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, превышающих прединдустриальные температуры, тогда мировой выброс газов должен достичь пика в 2015-2020 годах, и затем – резко сократиться. Чтобы стабилизировать климат, уже в этом веке должно быть создано безуглеродное мировое сообщество с почти нулевым выбросом СО2 и других газов, способствующих «парниковому эффекту». Говоря более конкретно, к 2050 году среднегодовые выбросы газов должны составлять менее 1 метрической тонны СО2 на душу населения. Этот показатель на 80-95% ниже, чем выброс газов на душу населения развитых стран в 2000 году. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Масштаб глобальной проблемы выбросов СО2

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Что представляет собой улавливание и хранение СО2 и каким образом оно может способствовать смягчению воздействий на изменение климата?

Последние важнейшие результаты исследований изменения климата 1. Резкое увеличение выбросов газов, усугубляющих «парниковый эффект».

29.11.2012 – Донецк

Улавливание и хранение двуокиси углерода (СО2) — УХУ — это процесс, включающий отделение СО2 от промышленных и энергетических источников, транспортировку к месту хранения и долгосрочную изоляцию от атмосферы. В этом докладе УХУ рассматривается как вариант в рамках мер по смягчению воздействий, направленных на стабилизацию атмосферных концентраций парниковых газов. Другие варианты смягчения воздействий включают повышение энергетического КПД, переход на менее углеродоемкие виды топлива, атомную энергию, возобновляемые источники энергии, совершенствование биологических поглотителей и сокращение выбросов парниковых газов, иных нежели СО2. УХУ характеризуется наличием потенциала для уменьшения общей стоимости мер по смягчению воздействий и повышению гибкости при обеспечении сокращений выбросов парниковых газов. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Схематическая диаграмма возможных систем УХУ. Варианты транспортировки и хранения СО2

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Обзор вариантов геологического хранения

Типы хранилищ для СО2

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Обзор концепций хранения СО2 в океане

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

… и планируется ещё большое распространение …

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Технологии УХУ функционирующие в данный момент …

Проект финансируется Европейским Союзом

23911.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Перспективы и проблемы ССS ССS-технологий

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «СТРУКТУРА И ВИДЫ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, РЕКОМЕНДУЕМЫХ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ» Чертопалов С., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Солнце как источник энергии Проект реализуется Донецким национальным университетом

На орбите 1370 Вт/м² На экваторе 1000 Вт/м²

Структура и виды солнечных элементов, элементов, рекомендуемых для применения на территории Украины

В Европе 844 Вт/м²

Чертопалов Сергей Васильевич, с.н.с. кафедры «Нанофизика»

0,3 % энергии излучения Солнца

Донецкий национальный университет, Донецк, Украина Проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)» Исследование выполнено в рамках грантового контракта № DCI/ENV 2010/243-865 Проект финансируется Европейским Союзом

Рис. 1. Положения Солнца и классификация воздушных масс Проект финансируется Европейским Союзом

Солнечное излучение

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Солнечное излучение

1300 кВт ч/м2

784 ГВт ч Рис. 2. Карта распределения солнечной энергии по земной поверхности Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

территория Украины— 603 628 км² Проект реализуется Донецким национальным университетом

Классификация солнечных элементов

Рис. 3. Спектры, иллюстрирующие распределение солнечной энергии Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Солнечная установка для дома

Polycrystalline 12% Single crystal 24%

11%

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

29.11.2012 – Донецк

Необходимо: Гибкие Легкие по весу Не бьющиеся Эффективные Дешевые!!!! Проект реализуется Донецким национальным университетом

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

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Принцип работы СЭ LUMO hν

Переходы в СЭ

I, mA/cm2

PCBM

HOMO donor acceptor polymer fullerene

VOC

cathode

anode

VOC

P3HT

V, V

0.6

CaAl BHS C PCBM

CaAl

ISC

P3HT PEDOT:PSS

планарный Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

P3HT PEDOT:PSS с объёмным гетеропереходом

Проект финансируется Европейским Союзом

СЭ с объёмным гетеропереходом

29.11.2012 – Донецк

PEDOT:PSS колоночная Проект реализуется Донецким национальным университетом

DSSC и гибридные СЭ

СЭ с объёмным гетеропереходом на гибкой ПЭТ плёнке

DSSC и гибридные СЭ

Compact structure

Органический светодиод (OLED). Проект финансируется Европейским Союзом

PCBM

PCBM 10

Проект финансируется Европейским Союзом

CaAl

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 Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Проект финансируется Европейским Союзом

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Карта размещения СЭС на территории Украины

Тандемные СЭ Ec

29.11.2012 – Донецк

hν

hν hν

hν

11% Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ТЕХНОЛОГИИ ЗАХВАТА УГЛЕРОДА, РАЗВИТИЕ И ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА ЗАХВАТА ПОСЛЕ СЖИГАНИЯ» Афанасьев Д., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Классификация методов Проект реализуется Донецким национальным университетом

• • •

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

Технологии захвата углерода, углерода, развитие и возможности метода захвата после сжигания Д.Н. Афанасьев Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

Специальный доклад МГЭИК, 2005

Проект финансируется Европейским Союзом

Улавливание СО2 после сжигания топлива

Технология давно известна и применяется в промышленности. Может быть использована для модификации существующих ТЭС, но требует адаптации.

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Основные проблемы

Эффективность улавливания Расход энергии Деградация сольвента Стоимость оборудования

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Задачи адаптации и совершенствования процесса

Технологический процесс

Традиционные реализации метода, например, на основе МЭА, дают потери энергии до 30% при захвате 90% СО2. Кислород, содержащийся в выходящих газах, приводит к деградации аминового сольвента, образующиеся при этом продукты окисления не только вызывают коррозию элементов оборудования, но и снижают общую производительность установки. Малое парциальное давление СО2 влияет на выбор сольвентов.

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

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Потенциал развития технологии захвата СО2 аминовыми сольвентами Разработка новых составов сольвентов на основе аминов, с повышенной эффективностью захвата СО2, снижением расхода энергии и замедлением деградации.

Пилотный проект Toshiba Mikawa Power Plant Опытная установка улавливания СО2 жидким абсорбентом с производительностью 10т/день введена в строй на Mikawa Power Plant. Применен новый сольвент (TS-1), который является водным раствором оптимизированной композиции аминов. Целью разработки является снижение затрат энергии и скорости деградации сольвента в процессе захвата СО2.

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).

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Пилотный проект Toshiba Mikawa Power Plant Характеристики и производительность установки (Y. Ohashi, T. Ogawa, K. Suzuki, 2011)

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Пилотный проект Toshiba Mikawa Power Plant Расход энергии и деградация сольвента Y. Ohashi, T. Ogawa, K. Suzuki, 2011.

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

Разработки корпорации Hitachi, мобильная пилотная установка

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Экспериментальная установка RWE Niederaussem (BASF, Linde), Linde), 20092009-2013 BASF – новый сольвент на основе аминовой композиции, Linde – разработка технологического процесса и оборудования. Снижение расхода энергии на 20% по сравнению с МЭА при эффективности захвата CO2 90%.

Установка состоит из модулей в габаритах стандартных морских контейнеров, перерабатывает поток выходящих газов, соответствующих тепловой мощности 5МВт. (Sandhya Eswaran, Song Wu, Robert Nicolo, Hitachi Power Systems America, Ltd., COAL-GEN 2010) www.rwe.com/web/cms/en/2734

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ТЕХНОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ И МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ГАЗОВЫХ ПРИМЕСЕЙ» Бодряга В., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Типы загрязнений атмосферы Проект реализуется Донецким национальным университетом

Современные технологические приемы и аппараты для снижения выбросов Бодряга В.В. Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

Международный научнопрактический симпозиум «Низко-углеродные открытые инновации для регионов Украины» 29.11.2012 г., г. Донецк

Проект финансируется Европейским Союзом

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.).

Проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)» Исследование выполнено в рамках Грантового контракта № DCI/ENV 2010/243-865

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

Методы очистки газовых выбросов от аэрозолей

Проект финансируется Европейским Союзом

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Сухие механические обеспыливающие аппараты

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

Гравитационные

Инерционные

Основанные на фильтрации

Электрические

Мокрые

Пылеосадительная камера (1 - входной патрубок; 2 - выходной патрубок; 3 - корпус; 4 - бункер взвешенных частиц

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Мокрые механические обеспыливающие аппараты

Проект финансируется Европейским Союзом

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

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

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

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Методы очистки промышленных газовых выбросов от газообразных и парообразных загрязнений Методы очистки

Тип процесса

абсорбционные

поглощение загрязнений растворителем (водой) с образованием раствора

насадочные башни; скрубберы;

хемосорбционные

химическое взаимодействие загрязнений с жидкими сорбентами (поглотителями) с образованием малолетучих или малорастворимых химических соединений

насадочные башни; скрубберы; распылительные аппараты и др.

адсорбционные

адсорбция загрязнений на поверхности твердого вещества

адсорберы камеры сжигания и др.

термические

окисление загрязнений кислородом воздуха при высоких температурах с образованием нетоксичных соединений

каталитические

каталитическая химическая реакция загрязнений с другими загрязнениями или добавленными веществами с образованием нетоксичных соединений

каталитические и термокаталитические реакторы

биохимические

трансформация загрязнений под воздействием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами

биофильтры; биоскрубберы

Насадочный скруббер с поперечным орошением: 1 – корпус; 2 – форсунки; 3 – оросительное устройство;4 – опорная решетка; 5 – насадка; 6 – шламосборник

Схема электрофильтра

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Аппараты

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Методы очистки газов от оксидов углерода метод Абсорбция CO2 водой

Абсорбция CO2 этаноламином

Метанирование CO и CO2

основные процессы метода абсорбция: CO2 + H2O → H2CO3 абсорбция: ( RNH3 )2 CO3 + CO2 + H2O = 2( RNH3 ) HCO3 регенерация сорбента: 2( RNH3 ) HCO3 = ( RNH3 )2 CO3 + CO2 + H2O

Фосфатный метод очистки газов от H2S Железо-содовый метод очистки газов от H2S

H2S + K3PO = K2HPO4 + KHS абсорбция: H2S + Na2CO3 = NaHS + NaHCO3 3NaHS + 2Fe ( OH )3 = Fe2S3 + 3NaOH + 3H2O

3NaHS + 2Fe ( OH )3 = 2FeS + S + 3NaOH + 3H2O

регенерация сорбента: 2Fe2 S3 + 6H2O + 3O2 = 4Fe ( OH )3 + 6S

регенерация сорбента: ⎡⎣Cu ( NH3 )3 CO⎤⎦ = ⎡⎣Cu ( NH3 )2 ⎤⎦ + CO + NH3 NH3 + H2O = NH 4OH 2NH 4OH + CO2 = ( NH 4 ) 2 CO3 + H2O

( NH4 )2 CO3 + CO2 + H2O = 2NH4 HCO3 (NH4)2

Проект финансируется Европейским Союзом

основные процессы метода абсорбция: Na4 As2 S5O2 + H2S = Na4 As2 S6O + H2O регенерация сорбента: Na4 As2 S6O + 1 2O2 = Na4 As2S5O2 + S

CO + 3H2 = CH4 + H2O CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O (катализатор на основе оксидов NiO , Al2O3 ) +

Конверсия CO с водяным паром

метод Мышьяково-содовый метод очистки газов от H2 S

регенерация сорбента: H2CO3 = H2O + CO2

абсорбция: ⎡⎣Cu ( NH3 )2 ⎤⎦ + CO + NH3 = ⎡⎣Cu ( NH3 )3 CO⎤⎦ Абсорбция медноаммиачным раствором CO и CO2

Методы очистки газов от сероводорода

4FeS + 6H2O + 3O2 = 4Fe ( OH )3 + 4S

Адсорбция H2S цеолитами

адсорбция: H2S + NaA = H2S ( NaA) регенерация сорбента: H2S ( NaA) = H2S + NaA

Адсорбция H2S активированным углем

адсорбция: H2S + ( уголь) + O2 каталитическое окисление: 2H2S + O2 = 2H2O + 2S

CO + H2O = CO2 + H 2 (катализатор на основе оксидов железа)

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

Методы очистки газов от SO2

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Снижение выбросов в атмосферу при переливах чугуна 1 1

основные процессы метода SO2 + CaCO3 = CaSO3 + CO2 SO2 + CaO = CaSO3 SO2 + Ca ( OH )2 = CaSO3 + H 2O 2CaSO3 + O2 = 2CaSO4 SO2 + ( NH 4 )2 SO3 + H 2O = 2 NH 4 HSO3

Аммиачный метод очистки газов от SO2 Поглощение SO2 углеродными ( SO2 + H 2O + O2 ) − уголь пористыми сорбентами SO2 + H 2O = H 2 SO3 H 2 SO3 + 1 2 O2 = H 2 SO4

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

FeO

3 3

7 4 5 0

метод Известковый метод очистки газов от SO2

FeO

FeO FeO

Стадии образования бурого дыма при переливах чугуна: 1-диспергирование струи чугуна при ударе; 2-образование закисной плёнки на поверхности крупных брызг и пузырька монооксида углерода внутри; 3-взрыв капли; 4-окисление и разогрев мелких капель; 5-испарение капель. Проект финансируется Европейским Союзом

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

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ПАРНИКОВЫМИ ГАЗАМИ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ» Казак О.В., Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Климат и металлургия Проект реализуется Донецким национальным университетом

ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ПАРНИКОВЫМИ ГАЗАМИ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

2. МЕСТО МЕТАЛЛУРГИИ СРЕДИ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ CO2 3. СОСТОЯНИЕ МЕТАЛЛУРГИИ В УКРАИНЕ

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

4. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1. ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ CO2 И ПОСЛЕДСТВИЯ

Проект финансируется Европейским Союзом

Загрязнение атмосферы CO2 и его последствия

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

МЕСТО МЕТАЛЛУРГИИ В ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ CO2 Рейтинг источников CO2 согласно классификации и методики учета Руководящих принципов Рамочной конвенции ООН об изменении климата

В атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше за последние 200 лет

1. Энергетика (Energy Industries); Industries); 2. Промышленность и строительство (Manufacturing and Construction); Construction); 3. Транспорт (Transport ); (Transport);

¾ ¾ ¾ ¾

4. КоммунальноКоммунально-бытовой сектор (Commercial (Commercial and Institutional); Institutional);

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). Проект финансируется Европейским Союзом

5. Население (Residential ); (Residential); 6. Сельское хозяйство (Agriculture (Agriculture//Forestry/ Forestry/Fishing); Fishing); 7. Прочие стационарные и мобильные источники (Other). Other).

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Проект финансируется Европейским Союзом

Состояние металлургии в Украине Среднесуточное производство 2000

5 мес. 2001

Руда железная

152,1

В том числе концентрат

115,7

Подговленно е сырье, в том числе:

Фактическое производство 5 мес. 2000

5 мес. 2001/ 2000, тыс. тонн,%

+/-

Факт 2000

По уровню мая ожид. 2001% к 2000

Прогн. 2001% выпл.

Май 2001

Прогн. 2001

154,4

159

150,9

2200 2

23317 106%

1315

5565 2

57338 103%

55070 104%

118

123,9

115,1

1659 0

17816 107%

1226

4236 2

44340 105%

42000 106%

139,7

149,5

153,4

144

2065 2

22573 109%

1920

5114 5

55404 108%

52558 105%

Агломерат

106

113,7

117,5

109,3

1570 9

17174 109%

1465

3880 1

42312 109%

39898 106%

Окатыши

33,7

35,8

35,9

34,7

4944

5399 109%

456

1234 3

13092 106%

12660 103%

Доля металлургии в производстве товарной продукции

Проект финансируется Европейским Союзом

Доля металлургии в производстве стоимости основных фондов

Доля металлургии в численности работников

29.11.2012 – Донецк

Доля металлургии в потреблении электроэнергии Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Очистка пылегазовой смеси в металлургии Типы, количество и сроки службы аппаратов, установленных в составе газопылеуправляющих сооружений металлургического производства Тип оборудования

Общее число аппаратов

Срок службы (в годах) 5

5-10

10 и более

—

Электрофильтры типа: УГ

ПГДС

ДГПС

—

Трубы Вентури: блоки

одиночные

Скрубберы Каплеуловители

28 78

4 11

9 4

15 63

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Очистка пылегазовой смеси от дисперсных частиц Удаление пыли в электрофильтрах

Системы очистки мартеновских газов: 1 – мартеновская печь; 2 – котел-утилизатор; 3 – трубы Вентури; 4 – каплеуловители; 5 – дымосос; 6 – дымовая труба; 7– сухой горизонтальный электрофильтр

Эжекционная очистка металлургических газов

Проект финансируется Европейским Союзом

Очистка газов в трубах Вентури

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

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

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Очистка пылегазовой смеси от газов ¾Очистка промышленных газов от окислов азота ¾Поглощение жидкими сорбентами; ¾Поглощение твердыми сорбентами; ¾Восстановление до элементарного азота в катализаторе;

¾Очистка газов от двуокиси серы ¾Окисление в нейтрализаторе; ¾Циклические методы; ¾Комбинированные методы;

¾Очистка газов от сероводорода ¾Сухой способ при помощи активированного угля; ¾Мокрый на основе процесса окисления. Проект финансируется Европейским Союзом

Очистка газов от СО2 ¾Комбинирование процесса очистки газов от СО2 с получением углеаммонийных солей; ¾Поглощение СО2 водноаммиачной суспензией гипса с получением сульфата аммония; ¾Абсорбция СО2 раствором гидросульфида кальция в условиях высокотурбулентного режима Са (НS)2 + СО2 + Н2О = СаСОз + 2Н2S; ¾Интенсификация абсорбции СО2 раствором моноэтаноламина в механических абсорберах; ¾Совмещение процесса очистки азотоводородной смеси от СО2 с получением аммиачной селитры NH4НСО3 + НNО3 = NH4NO3 + Н2О + СО2; (NH4)-2 СОз + 2 HNO3 = 2 NH4 NO3 + 2H2O + СО2. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Выводы ¾ 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; ¾ использовать устройства (фильтры и катализаторы) для удаления углекислого газа из выброса металлургического производства; ¾ повысить энергетический коэффициент полезного действия существующих и новых металлургических агрегатов; ¾ увеличить использование возобновляемой энергии; ¾ выявлять причины глобального потепления, наблюдать за ними и устранять их последствия. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ХРАНЕНИЯ СО2 В ПАЛЕОЗОЙСКИХ ОСАДОЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ДОНБАССА» Осетров В., ДГРГП «Донецкгеология», Артемовск, Украина, Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Литература по геологическому хранению СО2 Проект реализуется Донецким национальным университетом

Геологические перспективы хранения СО2 в палеозойских осадочных отложений Донбасса Осетров Владислав Донецкий национальный университет, «Донецкгеология», Донецк, Украина

Проект финансируется Европейским Союзом

Особенности хранения СО2 Одним из перспективных решений долгосрочного хранения CO2 является геологическое хранение в горных породахпородах-коллекторах. В число наиболее важных решаемых задач входят определение местоположения, объёма и глубины залегания горных пород, физические параметры которых отвечают параметрам коллекторов. Такими породами могут быть пористые осадочные породы – песчаники, известняки. При поиске коллектора так же важно знать структурное строение территории. Одним из главных ограничений является глубина залегания горных пород – 800 и более м, на которой CO2 переходит из газообразного в другое фазовое состояние – жидкое.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Где можно хранить СО2? 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. Проект финансируется Европейским Союзом

Фондовые материалы по геологии Донбасса

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Первые выводы По современным представлениям Донбасс является комплексным газогазоугольным бассейном. Метановая газоносность Донецкого бассейна генетически связана с осадочными породами среднегосреднего-верхнего карбона и нижней перми. перми. Некоторые коллектора метана могут являться перспективными хранилищами СО2.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012

Первые выводы

Первые выводы Среди возможных вариантов реализации процесса долгосрочного хранения СО2 в Донбассе предлагаются:

Лучшими фильтрационнофильтрационноемкостными параметрами среди палеозойских пород Донбасса обладают песчаники. Основными параметрами коллекторских и газоемкостных свойств песчаников являются: - открытая пористость (характеризует емкость песчаника, доступную флюидам ); - степень заполнения пор газом; - влажность; - проницаемость.

1. Нагнетание СО2 в негазоносные горизонты, обладающие свойствами коллекторов. 2. Нагнетание СО2 в неразрабатываемые угольные пласты и вмещающие угленосные породы для повышенного извлечения угольного метана (ПИМ). 3. Нагнетание СО2 в отработанные газоносные коллекторы на периферии бассейна. Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

Выделение перспективных районов

Наиболее перспективными районами для хранения СО2 являются Бахмутская и КальмиусКальмиус-Торецкая котловины, в пределах которых находится мощная изолирующая покрышка соленосных отложений нижней перми. перми. Непосредственно под ними залегает мощная терригенная угленосная толща верхнего - среднего карбона, которая содержит пласты пород, обладающих хорошими коллекторскими свойствами, в ряде случаев – метановой газоносностью, а также пласты каменного угля. Важным моментом также является то, что изиз-за большой мощности покрывающих пермских и мезомезо-кайнозойских отложений на территориях Бахмутской и КальмиусКальмиус-Торецкой котловин, угольные пласты там не разрабатываются.

1 – Новомосковский, Новомосковский, 2 – Петриковский, 3 – Лозовской, 4 – Старобельский, Старобельский, 5 – СевероСеверо-западные окраины Донбасса Бахмутская и КальмиусТорецкая котловины и прилегающие к ним участки..

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Выделение перспективных районов

Согласно Схемы геологогеологопромышленного районирования Донецкого бассейна были выделены перспективные участки для последующего детального изучения. Квадратами показаны места расположения угольных шахт, цифрами отмечены перспективные районы:

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект финансируется Европейским Союзом

Создание карт источниковисточниковпотенциальных поглотителей СО2 на основе ГИС

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Постановка задач на будущее 1. Определение количественных значений критериев процесса геологического хранения СО2 с учетом горногорногеологических и гидрогеологических условий геологических районов Донбасса и его окраин. 2. Выделение наиболее перспективных участков – потенциальных полигонов. 3. Выполнение геохимического, структурноструктурно-тектонического и гидрогеологического анализов перспективных участков с целью определения количественных величин фильтрационнофильтрационноемкостных параметров осадочных пород и выделения газовых ловушек – потенциальных резервуаров СО2. 4. Анализ и обобщение полученных результатов, выделение эффективных горизонтовгоризонтов-коллекторов в границах перспективных участков и подсчет их емкостного СО2 потенциала.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 Перспективы Логическим продолжением выполненных исследований является комплекс научнонаучноисследовательских работ с поставленными вышеперечисленными задачами. Решение этих задач позволит дать объективную и количественную оценку возможностей геологического хранения СО2 в Донбассе, а так же создать базу для экономического обоснования перехода к завершающей стадии исследований – пилотным проектам.

Проект финансируется Европейским Союзом

29.11.2012 – Донецк-Артемовск

Проект реализуется Донецким национальным университетом

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 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

LCOI-Reviews, No. 12, 2012 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: research.div@donnu.edu.ua Web: http://research.donnu.edu.ua Координатор проекту: Шеставін Микола Степанович Моб. тел.: +380 (50) 217 9443 E-mail: lcoir@ukr.net Web: http://www.lcoir-ua.eu Думки, відображені у цій публікації, не обов’язково співпадають з поглядами Європейської Комісії та Уряду України 65

LCOI-Reviews, No. 12, 2012