Наталья Вукович: Энергетическая утилизация отходов — перспективное направление циркулярной экономики

Наталья Вукович, академический руководитель лаборатории ответственного бизнеса,  к. э. н., доцент факультета мировой экономики и мировой политики НИУ «Высшая школа экономики»

В условиях глобальной урбанизации и роста объёмов отходов городов технологии энергетической утилизации позволяют комплексно решить несколько важнейших задач устойчивого развития:

1. Утилизировать твёрдые коммунальные отходы растущих городов без использования открытых полигонов.
2. Получить доступную энергию и сопутствующие продукты, пригодные для дальнейшей переработки и промышленного использования, из безуглеродных источников.
3. Снизить выбросы парниковых газов и других вредных веществ в атмосферу.
4. Сохранить площади земельного фонда для сельскохозяйственной, хозяйственной и рекреационной деятельности.

В связи с ограниченностью мощностей действующих полигонов для утилизации твёрдых коммунальных отходов переход к технологиям повторной переработки и энергетической утилизации неизбежен в большинстве стран мира.

Однако последнее десятилетие мировая экономика наблюдает снижение доли переработанных материалов, которые повторно попадают в цепочки поставок: согласно статистике, за 2024 год вторично перерабатываются только 6,9%¹.

Данная тенденция не равномерна, и есть исключения. Такие страны, как Швеция, Финляндия, Австрия, долгое время лидируют в реализации проектов сортировки, вторичной переработки и реализации проектов Waste-to-Energy.

В некоторых из них уровень переработки отходов, включая энергетическую утилизацию, близок к 99%. В России доля твёрдых коммунальных отходов, направляемых на захоронение, пока остаётся достаточно высокой относительно мировых лидеров циркулярной экономики и составляет около 80%².

Решающую роль при выборе технологии энергетической утилизации в конкретном регионе играет уровень развития сортировки твёрдых коммунальных отходов: чем выше развита сортировка ТКО с выделением биологической компоненты, тем выше эффективность использования биотехнологий в утилизации твёрдых коммунальных отходов.

В настоящее время в соответствии с типом перерабатываемых в энергию отходов промышленные методы условно можно разделить на 2 группы:

1. Термические: используют сжигание — отходы сжигают при высокой температуре, что позволяет выделить тепло, которое используют для производства пара и генерации электричества (технологии сжигания в слоевых топках или во вращающихся печах). Плазменная газификация использует высокие температуры (более 3000 °C), которые превращают отходы в синтетический газ, состоящий в основном из водорода и углерода. Синтетический газ можно использовать для генерации электроэнергии или как сырьё для производства биотоплива и химических веществ.
2. Биологические: используют биогазовые установки — органические отходы (пищевые отходы) разлагаются анаэробными микроорганизмами, что приводит к образованию биогаза, богатого метаном. Этот газ можно использовать для выработки электричества, тепла или в качестве топлива для автомобилей. Также положительно себя зарекомендовали комбинированные подходы, включающие в себя комплексное использования проектов энергетической утилизации мусора и новые ВИЭ (солнце- и ветрогенераторы).

В ранее опубликованных исследованиях мы применили комплексную методологию, использующую анализ как экологической, так и экономической эффективности современных технологий энергетической утилизации отходов методом Balanced Score Card (BSC).

Исследование проанализировало статистику по 146 действующим заводам энергетической утилизации ТКО различных стран мира (Канады, Китая, Финляндии, Франции, Германии, Италии, Японии, Нидерландов, Швеции, Таиланда и др.) за период 2004–2021 гг.³

Согласно полученным в результате исследования оценкам экологической и экономической эффективности 146 действующих заводов мира, термические методы энергетической утилизации наименее привлекательны.

Технология сжигания на подвижной решётке является наименее эффективной и привлекательной. Также низкие результаты оценки получила технология сжигания с вращающейся печью³.

Отдельно среди полученных результатов исследования хотелось бы отметить следующее:

1. Экономия от масштаба наблюдалась только при использовании технологий сжигания во вращающихся печах и анаэробном сбраживании и не распространялась на другие изученные технологии⁴.
2. Применение наиболее современных технологий на практике достаточно часто приводит к более высоким затратам на электроэнергию (LCOE), вопреки первоначальным ожиданиям и планам⁴.

Лидерами по результатам проведённой эколого-экономической оценки являются биологические методы энергетической утилизации. Наиболее перспективной при комплексном подходе является технология газификации: она лидирует по показателям экологической и экономической эффективности³.

При условии продолжения технологического развития и экологизации метод традиционной газификации становится наиболее экологичным.

Это перспективная и экологичная технология, которая может значительно ускорить устойчивое развитие городских территорий и способствовать достижению ЦУР 7 «Доступная и чистая энергия» и ЦУР 11 «Устойчивые города и сообщества» как на муниципальном, так и на национальном уровне⁵.

Россия достигла некоторых успехов в развитии системы сортировки ТКО, однако этого недостаточно для масштабного перехода к биологическим технологиям энергетической утилизации твёрдых коммунальных отходов.

Для достижения существенного прогресса в энергетической утилизации отходов необходимо создание и развитие новых эффективных механизмов, в том числе финансовых, по стимулированию экологически ответственного поведения как населения страны, так и бизнеса, ведущего хозяйственную деятельность на её территории.

¹ The Circularity Gap Report 2025: https://global.circularity-gap.world/  

² Финэкспертиза. Аналитический отчёт 2024: https://finexpertiza.ru/press-service/researches/2023/zakh-80-musora/?utm_source=yandex.ru&utm_medium=organic&utm_campaign=yandex.ru&utm_referrer=yandex.ru

³ Vukovic N., Makogon E. Waste-to-energy generation: complex efficiency analysis of modern technologies //Sustainability. — 2022. — Т. 14. — № 21. — С. 13814. https://www.mdpi.com/2071-1050/14/21/13814

⁴ Vukovic N., Makogon E. Waste-to-energy generation: Complex world project analysis //Sustainability. — 2024. — Т. 16. — № 9. — С. 3531. https://www.mdpi.com/2071-1050/16/9/3531

⁵ Morganti P., Vukovic N. et al. An introduction to the circular economy. — 2021

100%_Зелёного 💚

Устойчивое развитие, зеленые финансы, ESG, климат. Авторский канал руководителя платформы ИНФРАГРИН Светланы Бик Контакты: @greenpercent_bot Регистрация в РКН: https://knd.gov.ru/license?id=673601d697de7d1d19546c27&registryType=bloggersPermission

Telegram

Подписка на еженедельную рассылку платформы ИНФРАГРИН

Добро пожаловать на платформу ИНФРАГРИН! Мы очень рады, что вы подписываетесь на нашу еженедельную рассылку – для нас это большая честь!

Платформа ИНФРАГРИНКоманда ИНФРАГРИН