СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ В КРУГОВОЙ ЭКОНОМИКЕ
Аннотация
Целью статьи является исследование уровня и динамики энергоемкости полимерной продукции, оценка потенциала использования полимерных отходов в качестве источника тепловой энергии в экономике замкнутого цикла. В качестве основных методов исследования предложен авторский методический инструментарий, использован системный подход, методы дескриптивной статистики, графического анализа, причинно-следственных связей. Произведен анализ текущих тенденций с расчетом уровня энергоемкости полимерной продукции, позволивший отнести исследуемые производства к 1 классу энергоемкости «Высокая энергоемкость». В производстве полимерной продукции выделены три вида отходов (пластик, резина, термореактивные смолы), являющиеся потенциальным сырьем для получения вторичной тепловой энергии. Показано, что значения теплоты сгорания отходов (31-45 ГДж/т), способы получения энергии и их эффективность (45-70%) позволяют использовать данные виды отходов для разработки решений по альтернативным источникам энергии. Определен масштаб образования отходов полимеров на российских предприятиях, позволяющий сделать вывод о целесообразности разработки решений по альтернативным источникам энергии. Разработан алгоритм расчета объема вторичной тепловой энергии, направленный на решение двух задач: задачи определения объема, полученного тепла путем энергетического рециклинга отходов; задачи определения возможного объема продукции, произведенной на основе вторичной тепловой энергии. Апробация алгоритма на примере отходов пластика и использования тепловой энергии от их сжигания показала возможность выработки из отходов 56467,2 Гкал тепловой энергии и производства с ее использованием 26516,7 т синтетических смол и пластмасс. Рекомендовано при организации энергетического рециклинга соблюдать приоритет использования отходов непосредственно в производственном цикле в качестве вторичного сырья с учетом экологической и экономической целесообразности.
Литература
Sembiring N., Krishna N. Business Strategy Development Model for Renewable Energy Technology Services. Int. J. Energy Econ. Policy. 2019. N 9(6). P. 65-70. DOI: 10.32479/ijeep.7951.
Sergeev S.P., Nikiforov F.F., Afanasyev S.V., Shevchenko Yu.N. Hydrodynamics, flow distribution and thermal efficiency of coil heat exchangers in blocks of heat-using equipment of tube furnaces. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 4. P. 143-151 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196204.5734.
Cabello Eras J., Sagastume Gutierrez A., Sousa Santos V., Ulloa M. Energy management of com-pressed air systems. Assessing the production and use of compressed air in industry. Energy. 2020. N 213. P. 118662. DOI: 10.1016/j.energy.2020.118662.
Meha D., Pfeifer A., Duic N. Increasing the integration of variable renewable energy in coal-based energy system using power to heat technologies: The case of Kosovo. En-ergy. 2020. N 212. P. 118762. DOI: 10.1016/j.energy.2020.118762.
Wan X., Luo X. Economic optimization of chemical processes based on zone predictive control with redundancy variables. Energy. 2020. N 212. P. 118586. DOI: 10.1016/j.energy.2020.118586.
Rahman A., Bentafat A. Reality and Prospects for Renewable Electricity Generation in Arab Countries: An Analytical Study (1990-2017). Internat. Int. J. Energy Econ. Policy. 2018. N 8(6). P. 39-47.
Malysheva T.V., Ishmuradova I.I., Yarlychenko A.A. Study of trends in the formation of energy intensity of production and the structure of “energy portfolio”. Int. J. Energy Econ. Policy. 2020. N 10(4). P. 36-42. DOI: 10.32479/ijeep.9545.
Blomsma F., Pieroni M., Kravchenko M., Pigosso D. Developing a circular strategies framework for manufac-turing companies to support circular economy-oriented innovation. J. Сlean. Prod. 2019. N 241. P. 118271. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.118271.
Kulentsan A.L., Marchuk N.A. Analysis of the main types of chemical products. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 11. P. 156-160. DOI: 10.6060/ivkkt.20196211.6106.
Laila N., Rusydiana A., Irfani M., Imron H.R., Srisusilavati B., Taqi M. Energy Economics in Islamic Countries: A Bibliometric Review. Int. J. Energy Econ. Policy. 2021. N 11(2). P. 88-95. DOI: 10.32479/ijeep.10763.
Hahladakis J., Iacovidou E. An overview of the challenges and trade-offs in closing the loop of post-consumer plastic waste (PCPW): Focus on recycling. J. Hazard. Mater. 2019. N 380. P. 120887. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.120887.
Nilsen H. The hierarchy of resource use for a sustainable circular economy. Int. J. Soc. Econom. 2019. N 47(1). P. 27-40. DOI: 10.1108/IJSE-02-2019-0103.
Desing H., Widmer R., Beloin-Saint-Pierre D., Hischier R., Wäger P. Powering a Sustainable and Circular Econ-omy-An Engineering Approach to Estimating Renewable Energy Potentials within Earth System Boundaries. Ener-gies. 2019. N 12(24). P. 4723. DOI: 10.3390/en12244723.
Shinkevich A.I., Malysheva T.V., Vertakova Y.V., Plot-nikov V.A. Optimization of energy consumption in chemi-cal production based on descriptive analytics and neural network modeling. Mathematics. 2021. N 9(4). P. 1-20, 322. DOI: 10.3390/math9040322.
Allakhverdieva Kh.V. Physicomechanical properties of composit materials on basis of copper and polyolefins. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 10. P. 71-77. DOI: 10.6060/ivkkt.20206310.6251.
Bogomolov B.B., Zubarev A.M., Meshalkin V.P., Menshikov V.V., Boldyrev V.S. Intelligent logical information algorithm for choosing energy and resource-efficient chemical technologies. Theor. Found. Chem. Eng. 2019. N 53(5). P. 709-718. DOI: 10.1134/S0040579519050270.
Bahreini G., Elbeshbishy E., Jimenez J., Santoro D., Nakhla G. Complex fermentation and anaerobic fermenta-tion of primary sludges for the simultaneous recovery of resources and energy: the impact of recovery of volatile fatty acids. Waste Manag. 2020. N 118. P. 341-349. DOI: 10.1016/j.wasman.2020.08.051.
Kolesnikov V.A., Nistratov A.V., Kolesnikova O.Yu., Kandelaki G.I. Integrated approach to disharming waste water containing copper ions and edta ligand. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 2. P. 108-114 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196202.5779.
Berardi P., Almeida M., Lopes M., Dias J. Analysis of Portugal's refuse derived fuel strategy, with particular fo-cus on the northern region. J. Clean. Prod. 2020. N 277. P. 123262. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.123262.
Malav L., Yadav K., Gupta N., Kumar S., Bach Q.-V. A review on municipal solid waste as a renewable source for wasteto-energy project in India: Current practices, challenges, and future opportunities. J. Clean. Prod. 2020. N 277. P. 123227. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.123227.
Zhang H., Liu G., Xue L., Zuo J., Duan H. Anaerobic digestion based waste-to-energy technologies can halve the climate impact of China's fast-growing food waste by 2040. J. Clean. Prod. 2020. N 277. P. 123490. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.123490.
Liu H., Wang Y., Zhao S., Hu H., Cao Ch., Li A., Yu Y., Yao H. Review on the Current Status of the Co-combustion Technology of Organic Solid Waste (OSW) and Coal in China. Energy Fuels. 2020. N 34(12). P. 15448-15487. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.0c02177.
Savini F. The circular economy of waste: recovery, incineration and urban reuse. J. Environ. Plann. Manag. 2021. DOI: 10.1080/09640568.2020.1857226.
