С ТАКИМИ ДОМАМИ ЗЕМЛЕ ЛЕГЧЕ ДЫШАТЬ
- Подробности
- Категория: Федоркин Сергей Иванович — досье
- Опубликовано 10.07.2019 12:51
- Автор: Super User
- Просмотров: 225
(Газета «Крымская известия» от 28 марта 2012 года)
Представьте дом, в котором тепло и светло. При этом он энергонезависим. Построен чудо-особняк из экологически чистых материалов, которые снижают выделение углекислого газа в атмосферу. Сказка, скажете вы. А вот и нет. Как его построить, знают специалисты Национальной академии природоохранного и курортного строительства. О новейших разработках рассказывает ректор академии, депутат ВС АРК Сергей Федоркин.
— Сергей Иванович, у каждого открытия своя история. Что вас подвигло заняться этой темой?
— Наша академия не может оставаться в стороне от проблем, связанных с охраной окружающей среды и рационального использования естественных ресурсов. Эти темы актуальны для всего мира. Самая глобальная на сегодняшний день — «парниковый» эффект Земли.
Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности человека изменяются газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. При разработке полезных ископаемых, производстве цемента, сжигании топлива и выбросе отходов промышленного производства в атмосферу попадают взвешенные частицы водяного пара, углекислого газа, метана и озона, количество которых увеличивается год от года. К примеру, сейчас в атмосфере Земли СО2 на 25% больше, чем 200 лет назад. Ежегодно человечество выбрасывает в воздух 7 млрд тонн углекислого газа. Одновременно с этим вырубаются леса, а они главные — его потребители. Круговорот углекислого газа на планете нарушается, его содержание в атмосфере постоянно увеличивается. Получается «антропогенный перегрев» Земли. Как этому воспрепятствовать? Вопрос волнует многих ученых и экологов. Большинство считает, нужно «лечить» саму атмосферу, уменьшая выбросы парниковых газов.
Существует несколько путей решения проблемы. Одни внедрены в жизнь, другие не реализуются из-за отсутствия соответствующих технологий. На мой взгляд, наиболее эффективный метод снижения концентрации диоксида углерода в атмосфере Земли — поиск технологий для «беструбных» промышленных предприятий, работающих по замкнутой технологической схеме. На таких предприятиях — безотходное производство с применением энергосберегающих технологий. При этом тепло и энергию получают с помощью комплексных установок, работающих на вторичных энергетических ресурсах. Органическое топливо заменяют другими источниками энергии, в первую очередь экологически безвредными, не требующими расхода кислорода. Необходимо шире использовать ветровую и солнечную энергии. В этой связи комплексное решение проблемы снижения концентрации СО2 в атмосфере и получения дешевой, экологически чистой тепловой и электрической энергии заключается в новом подходе к проектированию и строительству зданий и сооружений.
— Так что же представляет собой новая «философия» строительства зданий?
—Во-первых, при строительстве объектов будут использовать «стеновые» (т. е. для возведения стен) материалы и изделия с высокими теплоизоляционными свойствами, которые способны поглощать из атмосферы и связывать углекислый газ, переводя его в стабильный экологически безопасный материал.
Во-вторых, эти здания энергонезависимы. При выработке тепловой и электрической энергии будут использоваться возобновляемые источники — ветер, солнце, вода. Такой подход по сути и представляет собой новую «философию» строительства. Она решает экологические, энергетические, ресурсные проблемы и одновременно обеспечивает качественную, здоровую и комфортную жизнь для людей.
— Вы говорите о биопозитивных строительных материалах. Это пока мечта ученых и экологов или уже реальность?
— Над созданием таких материалов нужно работать. Получить экономичные биопозитивные материалы можно, разрабатывая ресурсосберегающие технологии их производства за счет оптимизации существующих технологий и процессов структурообразования материалов. Второе направление — работа над новыми, нетрадиционными технологиями получения бесцементных строительных композитов, способных поглощать атмосферный углекислый газ.
К таким композитам относятся строительные материалы и изделия на основе извести и вторичного карбонатного сырья. Известь по сравнению с цементом более экологична. Она становится прочной и водостойкой за счет поглощения углекислого газа, то есть карбонизации. Природная белизна извести позволяет получать облицовочные и отделочные материалы, которые внешне выгодно отличаются от цементных и силикатных. Единство природного происхождения извести и карбонатного вторичного сырья обуславливает однородность структуры. Поэтому композиции на их основе отличаются высокой прочностью.
Процесс карбонизации извести при атмосферной концентрации СО2 длится столетиями. Это позволяет упомянутым материалам эффективно снижать уровень углекислого газа как внутри, так и снаружи зданий. Однако существующие изделия на основе известкового вяжущего обладают низкими физико-механическими характеристиками и водостойкостью, что не позволяет широко применять их в строительстве.
Необходимых физических свойств на первом этапе можно достичь ускоренной карбонизацией изделий газами, образующимися при получении извести. А на втором — длительной карбонизацией атмосферным CO2, которая повыситпрочность строительных материалов.
Кстати, принцип вторичного использования углекислого газа от обжига карбоната кальция позволяет создать замкнутую ресурсосберегающую «беструбную» технологию, и завод по производству строительных известковых карбонизированных изделий может работать в автономном режиме без дополнительных энерго-, тепло- и ресурсозатрат. Для производства извести планируют использовать отходы добычи осадочных горных пород. В результате на заводе будут выпускать высококачественные строительные изделия для кладки стен, декоративной облицовки фасадов зданий и интерьеров помещений, на 100% состоящих из вторичного карбонатного сырья.
— Из чего строить энергоэкономичные дома, ясно. А как их сделать теплыми и светлыми?
—Во-первых, в домах необходимо устанавливать системы по выработке тепловой и электрической энергии, которые в состоянии максимально использовать как нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, так и альтернативные. Во-вторых, необходимо полностью реконструировать системы отопления, так как в нынешние подается низко потенциальный теплоноситель. Кроме того, возобновляемые источники энергии, такие, как ветер, солнце, работают периодически. Значит, использовать их непосредственно для выработки электроэнергии и бытовых нужд нельзя. Необходимо устанавливать газогенераторы на твердом топливе в симбиозе с возобновляемыми источниками энергии с использованием нанотехнологии обеспечения устойчивости взаимодействующих закрученных потоков. Их КПД — 70—90%, у используемых сегодня — 11—14%. С помощью новых газогенераторов можно получать высокопотенциальные энергоносители и значительно уменьшить эмиссию СО2 в атмосферу, так как органическое топливо в этом случае используется мало.
Проект такого энергонезависимого дома разработан специалистами НАПКС и готов к реализации. На кафедре технологии строительных конструкций и строительных материалов совместно с научно-производственным предприятием «Агрегат» (г. Ялта) созданы ресурсосберегающая технология производства стеновых изделий карбонизационного твердения и комплект оборудования для автоматизированного завода по выпуску таких изделий. Сотрудники кафедры разработали новые энергосберегающие способы и конструктивные решения газогенерирующих установок малой мощности, которые эффективно используют топливо в комплексе с солнечными коллекторами, системами с тепловыми помпами от различных источников и др. Словом, энергонезависимые, экологически безопасные дома — не сказка, не миф. Это реальность! Кстати, уже выпущена первая опытная партия стеновых изделий.
Беседовала Елена ШАСТУН