Какие возможности для зеленой энергетики скрывают эстонские недра?

О том, какие ресурсы есть у Эстонии для развития зеленой энергетики и экономики замкнутого цикла, ДВ побеседовали со старшим научным сотрудником Института геологии TalTech, директором по науке НКО SHOGenergy Аллой Шогеновой.

90% редких и редкоземельных металлов действительно добываются в Китае и 5% производит наш Silmet, но не из эстонских ресурсов. Silmet импортирует их из Бразилии, Канады, Арабских Эмиратов и России, но теперь из последней это невозможно. Можно было бы использовать наши эстонские ресурсы: как раз на северо-востоке есть такие породы, которые содержат редкие и редкоземельные элементы. Такой породой является, например, наш диктионемовый (черный) сланец, он же граптолитовый аргиллит, который имеет повышенную радиоактивность, содержит повышенное содержание урана и редкоземельные элементы. В свое время первая советская атомная бомба была сделана из урана, добытого именно из нашего диктионемового сланца.

Те ископаемые, которые находятся на поверхности земли или близко к ней, за прошлый век в мире практически были выбраны. Сейчас можно начать работать на тех же месторождениях, но придется идти глубже, а содержание полезных ископаемых может быть ниже, т.е. обходиться добыча будет дороже. При этом переработать придется гораздо большее количество материала, будет гораздо больше отходов и влияние на окружающую среду будет отрицательным. Более перспективно в плане экологии использовать отходы, уже накопившиеся в результате использования сланца.

Я, например, занимаюсь технологией улавливания, транспортировки и хранения углекислого газа. Зола горючего сланца очень щелочная, прекрасно вступает в реакцию с углекислым газом, и из нее можно производить отличный, промышленного качества продукт - кальцит, который много где применяется и продается по хорошей цене. Развитием этого проекта в Эстонии занимается Ragn-Sells, а технологии предложены коллегами из TalTech. Они лет двадцать работали над этими технологиями, все запатентовано, но есть одна проблема: пока решение об улавливании СО2 в Эстонии не принято, то есть пока они не могут производить кальцит в промышленных масштабах.

Есть и другие возможности для развития экономики замкнутого цикла. Недавно вручили премию одной женщине-ученому, которая предложила использовать отходы от производства горючих сланцев, перерабатывая их вместе с пластмассовым мусором и используя вместо цемента. А один магистрант TalTech предложил производить из этих отходов нечто вроде пластмассы. То есть, если поставить цели и получить финансирование, все эти отходы можно использовать, дело только в технологии и цене.

Еврокомиссия составила список из тридцати так называемых политических ресурсных металлов, критически необходимых для новых технологий. В Эстонии, конечно, есть не все из них. Что касается меди, это непростой для добычи металл. Богатые месторождения меди встречаются редко. В Эстонии геологическое строение такое, что у нас сверху есть осадочные породы, осадочный чехол мелкий и его мощность возрастает с севера на юг. Под ним находятся породы кристаллического фундамента, которые сейчас исследуются в том числе на наличие меди. Чтобы понять, можно ли что-то добывать, нужно бурить скважины.

В советское время до фундамента было пробурено 500 скважин, но такой глубокой скважины, которая вскрыла бы в фундаменте хотя бы сто метров, не было. Сейчас впервые начали чуть-чуть бурить в Палдиски в связи с тем, что там разрабатывается проект Energiasalv по подземному хранению произведенной в избытке зеленой энергии.

Для этого сначала нужно выработать шахту на глубине хотя бы 500 м, то есть добыть из нее породы кристаллического фундамента, которые потом можно использовать или продать. Этот проект начали разрабатывать в 2008 году, он планировался в районе Мууга, в гранитах, но на него не получили разрешения, переехали в Палдиски и стали бурить разведочные скважины лишь около двух лет назад. Чтобы начать хоть что-то делать, ушло очень много времени: препятствия бывают со стороны населения, местных властей.

Cейчас проект получил статус представляющего общественный интерес для Европы, т.е. им легче продвигаться, получать финансирование из фондов. Есть и проекты, касающиеся исследования редких металлов и их содержания в фосфоритах, диктионемовых сланцах. В основном, они финансируются за счет Европейского фонда регионального развития.

Если сравнивать, например, со Швецией, там находятся самые богатые в Европе месторождения железа. У них эти пласты выходят на поверхность, поэтому их начали разрабатывать более ста лет назад. В 1898 году начали разрабатывать месторождение в Кируне, но сверху уже все выбрано, поэтому приходится увеличивать глубину. А это дорого, к тому же они поплатились огромным проседанием поверхности. В результате 28 домов в центре города придется перенести на несколько километров.

Есть. Но в Швеции его площадь 4 километра и глубина 1350 м, а у нас еще до войны в XX веке были обнаружены две маленькие магнитные аномалии. В 60-х годах пробурили две скважины. Да, там интересная руда – есть магнетит, гранатовые породы, порфиры, но, по имеющейся оценке, этого недостаточно, чтобы иметь промышленное, экономическое значение.

Несколько лет назад пробурили еще две скважины и установили, что содержание железа там доходит до 15-45%, что очень хорошо, но площадь месторождения маленькая: есть одна небольшая аномалия и через три километра еще одна. Ученые надеются обнаружить еще, но для этого нужны деньги на детальную геофизическую и геологическую разведку. Можно разработать любое маленькое месторождение, но это будет совсем другая цена.

Много ли вы слышали про нефтяные месторождения Латвии? А они там есть, в двухтысячных годах там даже стали продавать лицензии. Но эти месторождения микроскопические. Пробуришь скважину – может, она будет производить нефть день, неделю или месяц, а, может быть, сразу вода пойдет.

Лет десять - пятнадцать. Но иногда эти исследования так ничем и не заканчиваются, как получилось с фосфоритами. Их десять лет изучали, и когда уже практически результаты всех исследований были готовы и можно было начинать разработку, случилась так называемая фосфоритная война и все это было прикрыто. А сейчас на европейские деньги в этих же фосфоритах ведут аналогичные проекты по оценке ресурсов и содержанию ванадия, редкоземельных элементов, также изучают кристаллический фундамент, йыхвискую магнитную аномалию.

Может быть все, что угодно. Понятно, что Эстония ни в коем случае не может конкурировать с Китаем, Австралией, Бразилией, Индией. Это огромные страны с огромными территориями, природными запасами, человеческими ресурсами. Если у нас начать добычу, то здесь рабочая сила дороже, чем в этих странах. К тому же их месторождения в тысячу раз богаче. У нас цена товара была бы слишком высокой.

С другой стороны, могут случиться ситуации наподобие той, что случилась с Россией. Оттуда сейчас сырье не получить, а срочно надо. Тогда можно пренебречь тем, что у нас получится на порядок дороже, но все равно начать добычу. При этом следует учесть, что технологий добычи, абсолютно не влияющих на окружающую среду, пока не существует. Швеция пытается, но и у них пока получается не очень хорошо. Недавно, например, у них было подземное землетрясение 4,9 балла, вызванное горными работами.

Это, конечно, можно назвать огромным достижением, что Министерство экономики решило профинансировать первый эстонский геотермальный проект. Сейчас, когда прошел год, они даже открыли отдел геотермальной энергии, о чем даже мечтать не приходилось. Было выделено около 4 миллионов евро, чтобы изучить ее возможности. Запланированы две пилотные установки на северо-востоке Эстонии, недалеко от Нарвы, потому что там существует своеобразная геотермальная аномалия. На глубине около двухсот метров там температура пятнадцать градусов, это выше, чем в других местах на севере Эстонии.

Бурение должно было начаться сейчас, но из-за энергетического кризиса единственная компания в Эстонии, которая может бурить на такую глубину, Steiger подняла цену в три раза, и, поскольку деньги в проекте фиксированы, возможности заплатить в три раза больше просто нет. Сейчас объявлен новый конкурс, чтобы найти фирму, которая смогла бы это осуществить. Второй проект планировался около Таллинна и состоял в том, чтобы дойти до гранитного массива и тепла, которое содержится в нем.

Но теперь стоит вопрос, хватит ли денег, потому что стоимость проектов возросла и средств, заложенных на бурение двух пилотных скважин, не хватает даже на одну. При этом сроки установлены, деньги выделены и проекты надо реализовывать. Так что энергетический кризис накладывает на все свой отпечаток.

Да. Хотя у геотермальной энергии есть свои особенности. С одной стороны, если вы уже пробурили и построили геотермальную станцию, дальше она будет почти чисто зеленая, возобновляемая и недорогая, но сам этот процесс бурения скважин дороговат.

В этом конкретном месте на северо востоке - максимум 100-200 м, в таллиннском граните – где-то 200-500 м. Чем глубже зайти в гранит, тем температура выше, тем выше будет энергетическая эффективность. Вообще геотермальная электростанция отличается от тепловой тем, что эффективность первой составляет около 80%, а тепловой – только 40%.

Нет, это будут пилотные демонстрационные проекты, которые покажут, как это вообще работает. По плану тот проект, который на северо-востоке, должен производить всего 2 МВт тепла в год, а тот, что в гранитах, и того меньше, поскольку они работают на разных технологиях. Причем ида-вируский проект заведомо будет дешевле.

Смотря какой. Геотермальные насосы можно использовать практически везде. Например, группа ученых из нашего института провела исследование относительно возможности использовать воду Балтийского моря для производства геотермальной энергии, даже определили место, где температура повыше, - где-то в районе Палдиски и Маарду. Геотермальную энергию можно произвести, в принципе, из любой воды, т.к. она, как правило, теплее температуры воздуха, и эту разницу можно использовать. Это может быть вода в реке, море, озере, грунтовые воды. С помощью так называемой мелкой геотермальной энергии, всем известных геотермальных насосов можно отапливать и один дом, и 250. Этот способ используется по всей Европе, включая Эстонию.

В Эстонии тоже есть такие проекты, просто их мало, но вопрос в том, что сперва надо вложить деньги. Небольшие насосы устанавливаются очень быстро, и тогда дом оказывается на самообеспечении со своей собственной отопительной энергией, со своей собственной горячей водой. В странах Балтии больше всего таких проектов в Литве: там просто изначально подземные воды теплее, чем в Эстонии и в Латвии. С другой стороны, Норвегия и Швеция еще севернее нас, а там в последние несколько десятилетий очень активно развиваются такие проекты для отопления зданий, в то время как мы по использованию геотермальной энергии очень сильно отстаем.

Эстония опережает всех по общим показателям в плане возобновляемой энергии только за счет биоплива, к которому относится древесная щепа, то есть мусор от деревообрабатывающего производства. А фактически, если не считать отходы от деревообработки, мы не окажемся такими передовиками.

Мы в этом направлении работаем. Я вместе с президентом Эстонской геотермальной ассоциации Альваром Соэсоо представляю Эстонию в такой организации, как Европейское сотрудничество в области науки и технологий, где как раз изучают использование геотермальной энергии для отопления и охлаждения. Мы сотрудничаем с учеными практически из всех стран Европы, пытаемся объяснить, что это такое и почему этим нужно заниматься. Но, к сожалению, в Эстонии на эту тему мало говорят.

А геотермальная энергия нам нужна, мы не обойдемся только солнечной и ветряной, потому что они зависят от погоды, от климата. Геотермальная энергия от этого не зависит. Причем ее ресурс огромнейший, практически неограниченный. Кроме того, ее можно комбинировать с другими возобновляемыми источниками.

А для большей эффективности можно использовать на таких станциях углекислый газ, улавливаемый на производствах, потому что тогда вообще не нужно насосов: нагретый вместо воды СО2 сам бежит из-под земли наверх, если его туда закачать, а затем его cнова отправляют под землю. Получается отличный пример циркулярной экономики из отходов. При этом со временем весь СО2 навсегда останется под землей. Но эта технология больше всего подходит для наших соседей в Латвии и Литве. В последней уже даже провели успешные эксперименты по закачке углекислого газа на глубину.

Самое главное, что все виды зеленой энергии не должны между собой конкурировать, они должны сотрудничать и совместно применяться в новых инновационных проектах, причем геотермальной энергии должно быть отведено особое место, а сейчас оно таково, что многие люди вообще об этом даже не слышали.