23 июля. День четырнадцатый
Анатолий Попов, молодой учёный и докторант кафедры теплоэнергетики и теплотехнологий САФУ, рассказал, зачем он залезает на дымовую трубу на «Профессоре Молчанове».
— Мой проект называется «Выбросы сажистых частиц от мобильных и стационарных энергетических установок». Цель исследования — оценить степень загрязнения от судовых энергетических установок. Мы все знаем потенциальных загрязнителей сажистыми частицами, это: энергоустановки топливного энергетического комплекса, установки транспортного, нефтегазового секторов, еще считается домохозяйство.
Конкретно я занимаюсь обследованием топливо-использующих установок на суше, то есть это котельные, тепловые электростанции, в перспективе это могут быть дизельные генераторы.
— Какую гипотезу вы выдвигали в начале своего исследования?
— Я предполагаю, что судовые установки по ряду причин будут более грязными установками в сравнении со стационарными, которые используются на берегу. Я так считаю, поскольку они имеют меньшие габариты, они создавались для стесненных условий работы, в них нет больших камер полного выгорания топливных частиц. В общем, предполагаю, что загрязнения будет больше.
— Какие основные методы вы используете?
— На судне я применяю только методы отбора проб. Использую газоанализаторы промышленных выбросов, химический метод определения газовых компонентов уходящих газов, беру пробы твердых частиц, сажевых частиц и черного углерода.
— Вам обязательно нужно каждый раз залезать на трубу?
— Это не обязательная, а вынужденная мера: в машинном отделении мне никоим образом не подойти к выхлопным трубам, не подобраться со своими пылеотборными трубками и зондами. Там очень тесно, пришлось договариваться с капитаном, чтобы он пустил меня на фальштрубу.
Наверху выходит восемь труб, две трубы от основных двигателей, три трубы от динамомашин, дизель генераторов, и от одного парового комбинированного котла. Я пытаюсь отобрать максимальное количество сажистых частичек. Через трубки прокачиваются газы с определенной скоростью, которая устанавливается на пылеотборнике, в течение 10-15 минут. Зная количество прокаченного воздуха и прирост массы фильтра, на котором осаждаются эти частички сажи, по возвращении домой я смогу установить количество сажевых частиц от каждой установки определю содержание черного углерода и других частичек, которые вредны как для экологи арктической зоны, так и для здоровья человека.
— В чем значимость ваших исследований для науки?
— Сейчас международная группа экспертов по изучению изменения климата в последнем оценочном докладе отвела большую роль черному углероду и воздействию его на экологию высоких широт. Она поставила черный углерод на второе место после диоксида углерода. Диоксид углерода считается парниковым газом, влияющим на потепление. Черный углерод может с помощью ветров и глобальной циркуляции переносится на тысячи километров, оседая на ледниках, изменяя тем самым альбедо (то есть свето-поглощение) снега и ускоряя процесс таяния.
— Сколько замеров вам нужно провести, чтобы получить достоверные результаты?
— Примерно 30.
— Как долго нужно проводить подобные исследования?
— Существует огромное множество кораблей различного класса, котельных установок как отечественного, так и зарубежного производства. Можно просто оценить антропогенное воздействие данных энергетических установок и тиражировать данные на другие суда подобного класса. Зачем это нужно? Этих данных просто-напросто нет. Когда создавались эти установки, никто не думал о содержании выходящих газов, может быть, следили только за дымностью. Я отбираю частички пм 2,5 и пм 10, то есть менее 2,5 микрон и менее 10 микрон. Эти частички, считается, могут глубоко проникать и надолго задерживаться в легких человека, провоцируя острые респираторные заболевания. По различным статистическим данным, более четырех миллионов человек умирает от воздействия взвешенных частиц в атмосфере. Это касается прежде всего тех мест и стран, где активно работают угольные тепловые электростанции.
— Какой прикладной результат от своего исследования вы ожидаете получить?
— На основе моей научной статьи никто не станет менять энергетическую установку, я могу только предложить различные меры по снижению выбросов этих веществ в атмосферу. Менять установки начнут, если международная морская организация примет решение привести энергетические установки судов до необходимого современного уровня и внедрять новые технологи, способствующие снижению загрязнения.
— Какие меры по снижению вы можете предложить уже сейчас?
— Эти меры общедоступны и общеизвестны. Во-первых, использование более чистого дистилярного топлива приведет к снижению сажистых частиц. Во-вторых, использование сжиженного природного газа, но это требует полного переоснащения энергетических установок. Чтобы не делать этого, можно установить дизельные сажистые фильтры. Это тоже вмешательство в конструкцию, но не полное ее изменение. Можно установить газоочистители. Например, энергетическая установка на судне «Профессор Молчанов» вообще не имеет никакой системы пыле- и газоочистки.
