Чиста алтернатива на Зелената сделка: Нов ВЕИ, използващ сулфидите от дълбоките води на Черно море

Текстът е по проект на проф. Венко Бешков, д-р Владислав Христов и доц. Красен Станчев[i]…

Съществува един неразработен до сега възобновяем енергиен източник (ВЕИ). Това е енергията на сероводорода, разтворен в дълбоките води на Черно море. Чрез него България би получила 4,5 Мтн е допълнителен технически потенциал или колкото е в момента общият енергиен потенциал на страната.

Технологията е разработена отдавна, но засега не е намерила място нито в Плана за възстановяване и устойчивост, нито във въжделенията за управление на климатичните промени и изчистването и спасението на различни сегменти на околната среда на България.

Предистория и предимства

В Института по инженерна химия на БАН и Рокон Изследователски център АД в последните 15 години са проведени подробни изследвания и лабораторни експерименти. Създадени са и изпитани лабораторни образци на основните възли и агрегати на технологията. Постигнатите резултати доказват по недвусмислен начин екологичната, техническа и икономическа целесъобразност от прилагането на Сулфидни Електрически Централи (СуЕЦ) в електроенергийната система. Интелектуалната собственост е защитена с два патента и един полезен модел. Екологичните и икономическите ползи от СуЕЦ са огромни, защото ефективно изчистват Черно море от сероводорода и са с вероятни многобройни други положителни ефекти.

Защo СуЕЦ:

• използва една от малкото технологии на напълно кръгова икономика, всички останали засега са по-скоро в областта на мечтите и затова споменаването на това понятие най-често и правилно е с употреба на кавички;
• е много по-евтин и по-чист източник на електроенергия от АЕЦ, най-вече поради липсата на опасни отпадъци, резервиращи и заместващи мощности, сеизмични рискове, ефекти върху прилежащата следа и разходи по извеждането от експлоатация;
• не зависи от метеорологични и сезонни фактори, които са съществени при фотоволтаичните и вятърните централи, и не изисква съоръжения за складиране на електроенергия и/или резервни мощности;
• не използва земя, която може да бъде капитал за производството на селскостопанска продукция, а не на биомаса за „чисто дизелово гориво“ (която освен това влияе и на цените на селскостопанските и хранителните стоки);
• не използва води, речни басейни и прилежащите им територии като ВЕЦ, и не влияе на речната флора и фауна;
• коефициентът на полезно действие е несравнимо по-висок от другите видове централи, а разходите по управление и свързване с електроразпределителната система – значително по-ниски от досега познатите електроцентрали;
• не може да се влияе от динамиката на цените на фосилните горива, замества вноса на природен газ и в крайна сметка може да подобри платежния баланс на икономиката на страната.

Общо описание и потенциал

Басейнът на Черно море се отличава от другите морски басейни по наличието на разтворен сероводород и сулфиди (H₂S, HS^– и S^2–) в значителна концентрация, на дълбочина под 150 метра. Те са продукт на съдържащите се в Черно море бактерии, които редуцират сулфатите (SO₄), явяващи се естествени соли на морската вода до сулфиди. Чрез инсталация, добиваща електроенергия, сулфидите се окисляват обратно до сулфати, които се изхвърлят обратно в Черно море. Така в случая именно сулфидите представляват възобновяем енергиен източник (ВЕИ). Техният прираст в Черно море в момента е около 20 милиона тона годишно и преработката им би произвеждала до 100 TWh електроенергия годишно. Това е еквивалентът на непрекъснато работеща мощност от 12 000 MW.

Потенциалът на Черно море е около 5 милиарда тона сулфиди или 25 000 TWh електроенергия. Така, ако се въведат такива ВЕИ с мощност 40 000 MW, добиваната през следващите 40 години зелена енергия ще се равнява ежегодно на 10% от потребяваната в целия Европейски съюз (заедно с Великобритания) електроенергия, а Черно море ще се изчисти от сулфидите до значителна дълбочина.

СуЕЦ работи на плаващи платформи, закотвени извън континенталния шелф на 10 до 90 km от брега, в зависимост от релефа на морското дъно. Платформите имат входящи тръби, доставящи на повърхността вода от хоризонти на 1000 метра дълбочина. Така от добитата вода се извличат сулфидите, разтворени в нея. Със система от изходящи тръби отработената вода се изхвърля на хоризонти под 300 метра дълбочина. Системата е затворена, работи в безкислородна среда и не допуска разпространението на анаеробните патогени. От 16 кубически метра вода се добиват сулфиди, достатъчни за добива на 1 kW/h електроенергия. Инсталация, работеща на тази основа – сулфидна електроцентрала СуЕЦ – произвежда електроенергия посредством окисляването на сулфидите върху електродите на горивни клетки.

Добитата енергия се пренася до брега чрез високоволтови подводни кабели.

Конкретно обяснение на преимущества и ефектите от използването на СуЕЦ

1. СуЕЦ има поведение в електроенергийната системата като това на батерия. Това означава, че тя произвежда толкова електроенергия, колкото е моментната потребност, тоест нямаме свръх производство при липсващи потребители. Централата може да работи непрекъснато с регулируем капацитет от 0 до 100 % изходяща мощност. Тя не изисква заместващи мощности или енергийни складове.
2. Процесът не генерира никакви вредни емисии във въздуха или водата. Производството на електроенергия е напълно автоматизирано и не изисква наличие на персонал. Целият производствен процес се управлява дистанционно. СуЕЦ не изисква строеж на допълнителни заместващи мощности, а самата е подходяща за безинерционна заместваща мощност. СуЕЦ не представлява опасност за околната среда при евентуална авария – промишлена, предизвикана от сеизмични явления или терористични и военни атаки.
3. Инвестиционните разходи за СуЕЦ са съизмерими с разходите за построяване на АЕЦ. Те са между 5 000 и 6 000 евро на инсталиран KW мощност, но без допълнителни и оперативни разходи за (внос на) гориво, заместващи и резервиращи централи, временни и постоянни хранилища за радиоактивни отпадъци и извеждане от експлоатация. Тази енергия не се нуждае от дотации за зелена енергия и може да се конкурира на свободния нерегулиран пазар.
4. Драстично намаляване вноса на енергоресурси. В момента повече от половината от потребностите за производство на електроенергия са от внос. С постъпенното преминаване на транспорта към използване на електроенергия този дял ще нараства. С въвеждането в действие на СуЕЦ стратегическата цел цялото производство на електроенергия да премине на местни ресурси става изпълнима. Това гарантира енергийната сигурност на страната в частта електроенергия.
5. Международни спорове по повод използването на ресурса и влиянието на СуЕЦ върху околната среда са слабо вероятни или на практика невъзможни поради естеството на енергоизточника.
6. Създава се експортен потенциал за зелена енергия. В ЕС са приети схеми, които дават възможност тези държави членки, които могат да развиват ВЕИ относително евтино, да продават излишъка на страните, в които това производство е по-скъпо, така че в крайна сметка общата цел на ЕС да бъде постигната с възможно най-малко разходи. Това открива достъпа до значителен реален пазар за продукцията на ВЕИ.
7. Тези ефекти ще създадат условия, които позволяват пълното ликвидиране на дефицита по текущата сметка и преминаване към устойчив излишък в икономиката на България.
8. Производството на плаващи платформи може да донесе повече от 15 000 нови работни места за квалифицирани кадри в пазара на труда. Само по себе си това е развитие на нов производствен отрасъл със значителен експортен капацитет. Тъй като делът на България в Черноморския регион е под 7%, за СуЕЦ се открива значителен пазар в Турция, Украйна, Русия, Румъния и Грузия.
9. Подобряване на екологията в Черно море е сама по себе си грандиозна задача. При обратно отвоюване само на 150 метра зона без сероводород, аеробната зона на Черно море ще се увеличи 2 пъти. Това ще доведе до значително увеличение на биосферата, което ще развие изключително рибарството и аквакултурите.
10. Обезпечаване на икономиката и потребителите с евтина енергия. Цената на електроенергията определя в значителна степен потенциала за развитие на икономиката. Преминаването към нерегулиран пазар на поносими цени има социален ефект за населението. Очакваната цена на енергията от СуЕЦ към 2025 г. от 75 евро за MWh ще бъде по-ниска от усреднената цена на електроенергията от ВЕИ според прогнозите за ЕС.

Необходими действия и цена на следващата фаза на развитие на проекта

За развитието на СуЕЦ като завършена технология е необходимо да се обезпечи финансиране на следните дейности:

1. Пилотен проект за изграждане на горивна клетка с мощност 100 kW.
2. Пилотен проект за изграждане на агрегат обогатител с коефициент 1:1000 за добив на електролит от вода със съдържание на сулфиди 10 грама на кубичен метър.
3. Капитализиране на частна проектна компани и изграждане на СуЕЦ.

Оценката на общия обем на целевото финансиране е между 12 до 15 милиона евро.

[i] Проф. Венко Бешков работи в Институт по инженерна химия на БАН и е бивш негов директор, в началото на 1990-те години бе заместник министър на околната среда. Д-р Владислав Христов е управител на Рокон Изследователски център АД. Красен Станчев е доцент в СУ и председател на съвета на ИПИ.

Имате възможност да подкрепите качествените анализи, коментари и новини в "Икономически живот"