Сибирские ученые разработали проект экодома для прибайкальской территории

​Сибирские ученые разработали проект специального "безотходного" экодома для прибайкальской территории, который будет перерабатывать органические отходы своих обитателей в почву и питательные вещества для растений, круглогодично выращивать овощи и зелень и потреблять в пять раз меньше энергии по сравнению с обычными домами. На острове Ольхон уже построен демонстрирующий некоторые из этих принципов биотуалет.

Уже несколько лет на Байкале наблюдается непростая экологическая ситуация, которую в настоящее время считают тяжелой. В озере начала стремительно размножаться не наблюдавшаяся там ранее в таких масштабах водоросль спирогира. Ее бурный рост наблюдается практически на 50 % береговой линии озера, примерно на месяц заболачивается прибрежная зона. Это привело к массовой гибели местных эндемиков - байкальских губок.

Одной из главных причин этой экологической катастрофы было названо резкое увеличение выброса в озеро органических вещества. Дело в том, что на Байкале сильно возрос туристический поток. Например, на Ольхоне постоянно проживает около 1 700 человек, а туристов там бывает до 100 - 150 тысяч за год, причем основной наплыв приходится на летние месяцы. Практически никаких очистительных сооружений на острове нет, а каждый приезжий привносит дополнительную органику, которая потом попадает в озеро. В Северо-Байкальске были построены очистные сооружения, принадлежащие ОАО "РЖД", однако в 2014 году компания передала их на баланс муниципалитета. Позже выяснилось, что у местных властей не хватает ресурсов на их содержание. Следствием этого явилось снижение качество очистки стоков.

Не все исследователи связывают бурное развитие байкальской спирогиры с деятельностью человека, кто-то находит такие процессы вполне естественными. Одна из версий заключается в том, что около пяти тысяч лет назад водные массы Байкала заменились на талую воду, которая, по сути, является безжизненной, дистиллированной. Так как озеро находится в довольно суровых климатических условиях, его биота "оттаивала", а вернее сказать заново формировалась очень медленно (потому оно и было таким чистым), и вот, наконец, это произошло.

Во время одного из телемостов с президентом РФ жители Хужира пожаловались на тяжелую экологическую ситуацию. На жалобы откликнулась прокуратура: последовали масштабные проверки, против десятка баз отдыха были возбуждены уголовные дела о нарушении экологического законодательства, уже есть решение судов на взыскания более 150 миллионов штрафов. Однако можно сказать, что владельцы баз, как и другие жители острова, оказались в безвыходном положении: традиционные очистные технологии, которые сегодня предлагают на рынке, не удовлетворяют новому экологическому законодательству. Из-за отсутствия предложений не осваиваются средства, выделенные на решение этого вопроса (по федеральной целевой программе "Охрана озера Байкал и социально-экономическое развитие Байкальской природной территории на 2012 - 2020 годы").

В настоящее время отходы с Ольхона отправляют на паромах, источников пресной воды на острове практически нет (ее добывают из нескольких скважин и продают населению). Присутствуют проблемы и с отоплением. На сегодняшний день наиболее дешевый способ обогрева домов там - электричество. Дело в том, что 98 % территории Ольхона - это национальный парк, в котором без разрешения даже грибы собирать нельзя. Получается, единственный приемлемый путь развития для острова - новые энергоэффективные экологические технологии.

Общественники Ольхона получили два миллиона рублей на реализацию президентского гранта "Ольхон - территория развития" (его автором выступила глава координационного совета острова Ольхон Эльмира Фаритовна Семенова). Идея: активировать население, чтобы попробовать бороться с имеющимися экологическими проблемами своими силами.

"Работая в рамках этого гранта, мы выяснили, что людям нужны безотходные туалеты или туалеты, преобразующие биологические отходы, решение вопроса энергоэффективности и проблемы обеспечения водой и продуктами питания, и поняли: все это можно объединить в системе замкнутого цикла, - рассказывает руководитель ВТК "Энергоэффективные технологии в жилищном строительстве" Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН кандидат физико-математических наук Игорь Александрович Огородников. - Таким образом, на базе различных технологий как уже имеющихся, так и разработанных у нас в институте, был спроектирован дом для Байкальской территории, который потребляет в пять раз меньше энергии и меньше воды".

По словам ученого, чтобы жизнедеятельность человека оставляла не отрицательный экологический след, а положительный, нужно решить всего две глобальных задачи: замкнуть углеродный цикл в процессе обеспечения жизнедеятельности и производить почву с большей скоростью, чем в природных процессах.

Как утверждает Игорь Огородников, любые очистные сооружения можно дополнить системами замкнутого цикла. Например, переработать в биогаз часть органики, чтобы в то место, где они расположены, не нужно было тянуть линию электропередач. Второй важный элемент - круглогодичные биовегетарии на полученной почве для местного производства растительной продукции.

Проект демонстрационной экоусадьбы-учебника для Хужира уже разработан, для нее выделена земля в самом центре поселка, частные заказчики - жители Хужира - готовы профинансировать половину проекта, но вторая часть финансирования пока не найдена.

"Задача была в том, чтобы выполнить экодом либо как мини-гостиницу, либо как частный дом для проживания семьи. Его площадь - всего 180 квадратных метров, из которых жилая часть занимает около 130. На этой территории в среднем можно разместить 10 человек", - рассказывает ученый.

По эскизу дом представляет собой двухэтажное строение из бруса, утепленного пожароустойчивой минеральной ватой. На его крыше и наружных стенах размещены солнечные коллекторы. Нагретый в них воздух поступает в систему воздуховодов, которая находится под полом и засыпана землей, за один-два часа она нагревает дом до нужной температуры, а всю остальную энергию гонит в массивную область под полом (тепловой аккумулятор). Нерастраченная энергия запасается в аккумуляторе для того, чтобы ночью греть дом вместе со всеми его системами и теплицей. Разумеется, в нашем климате отапливать дом только солнцем не получается, поэтому в строении также предусмотрен дополнительный обогрев с помощью электричества или дров - в последнем случае нужна будет всего одна машина дров за зиму против трех полных машин.

Главное преимущество дома - очистные сооружения. Органика из туалета и душа попадает в сепаратор, он ее измельчает и отправляет в усреднитель. Мыльная вода из стиральной машины скапливается в отдельном баке и уже оттуда по капле отправляется в усреднитель (сразу ее сливать нельзя, иначе она начнет угнетать содержащиеся там бактерии). Затем его содержимое поступает в аэратор - очистное сооружение, где аэробные бактерии перерабатывают органику, а после очищенная жидкость проходит через фильтры, отстойник и озонатор. На выходе получается уже практически питьевая вода. Поскольку она относится к классу очищенных, ее нельзя выливать в природу, но можно замкнуть на нужды дома - например, пустить для смыва в туалеты.

Оставшаяся органика из очистных сооружений поступает в червятник, где живут черви-старатели (несколько модернизированные дождевые черви), которые преобразуют ее в почву. Более того, именно выделяемые ими ферменты также используются в усреднителе и аэраторе. Это позволяет перерабатывать стоки быстрее и эффективнее. Получившаяся почва используется в биовегетарии - придомовой теплице, где круглогодично выращиваются зелень и овощи, либо размещается на территории базы. Таким образом, экологический цикл оказывается замкнут сам на себя.

Экодом может не только перерабатывать отходы, но и приносить своим обитателям ощутимый доход. По подсчетам ученых, он будет составлять около миллиона рублей в год - при учете цен производства продуктов питания, занятости двух человек и площади теплицы две сотки.

Пока сам экодом еще не возведен, на Хужире из подручных материалов в качестве демонстрационного, но вполне рабочего образца сделали экобиотуалет, который обогревает себя сам и позволяет делать землю из отходов.

"По сути, это обычный биотуалет (похожий на компостный), но с использованием ферментов червей. Отходы накапливаются в мешке, после его наполнения вы вытащили мешок с переработанными отходами, поставили в отдалении - и через год у вас получилась нормальная земля, без патогенов", - рассказывает Игорь Огородников. Необычный проект вызвал живой интерес у населения, глава местной администрации уже заказала построить такой же для своего учреждения.

"Большое впечатление на жителей произвела работа воздушного солнечного коллектора. Зимой на улице было -35, а воздушный коллектор нагрел внутреннее помещение до +15. Солнце на Ольхоне "работает" хорошо", - рассказывает Игорь Огородников.

К строительству экодома-учебника планируется привлекать местное население - чтобы люди убедились, что все предлагаемые технологии реально работают, и увидели для себя выгоду в подобных домах.

"Если частное лицо захочет возвести такой дом, в эксплуатации на отоплении получится экономия в пять раз по сравнению с обычным строением (если хозяин не будет вмешиваться в наши решения). Затраты на строительство будут вполне стандартными: на уровне 20 - 25 тысяч рублей за квадратный метр. Есть и эконом-вариант: можно вложить 15 тысяч рублей за квадратный метр в правильную конструкцию дома, а потом постепенно дооснащать его необходимыми элементами", - отмечает исследователь.

Ученые надеются построить такой экодом-учебник при университете в каждом городе Российской Федерации, чтобы наглядно предоставлять информацию населению и осуществлять подготовку кадров на живом объекте, но для этого необходимо финансовое и административное участие государства.

"Есть основания, что это может получиться. Если проанализировать 103 предложения в послании президента, то отобранные отечественные технологии для экодома имеют прямое отношение к 32 из них", - говорит Игорь Огородников.

Диана Хомякова

Источники

Экодом спасет Байкал

В 2018 году на Ольхоне построят экологичный дом

В 2018 году на Ольхоне построят экологичный дом

В 2018 году на Ольхоне построят экологичный дом

Сибирские ученые разработали проект экологичного дома для побережья Байкала...

Сибирские ученые намерены в 2018 году построить экологичный дом на Ольхоне

Для Байкала создали безотходный дом

Сибирские ученые разработали проект экологичного дома для побережья Байкала

Сибирские ученые разработали проект экологичного дома для побережья Байкала

Экологичный дом планируют построить на побережье Байкала в 2018 году

Экологичный дом планируют построить на побережье Байкала в 2018 году

Экологичный дом построят на Ольхоне в 2018 году

Сибирские ученые разработали проект экологичного дома для побережья Байкала

Для Байкала создали безотходный дом

Безотходный экодом изобрели ученые для побережья Байкала

Безотходный экодом изобрели ученые для побережья Байкала

Безотходный экодом изобрели ученые для побережья Байкала

Безотходный экодом изобрели ученые для побережья Байкала

Безотходный экодом изобрели ученые для побережья Байкала

Безотходный экодом изобрели ученые для побережья Байкала

На Ольхоне планируют построить экологичный дом

Сибирские ученые разработали проект экологичного дома для побережья Байкала

Похожие новости

29/11/2016

Академический час для школьников

30 ноября в 15.00 в малом зале Дома ученых СО РАН состоится лекция директора Института теплофизики  им.  С.С.  Кутателадзе  СО  РАН академика Сергея Владимировича Алексеенко  "Перспективы   использования   глубинного   тепла  Земли" — об альтернативных источниках энергетики.

1739

24/04/2018

Как сделать жилье более доступным и экологичным?

​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.

429

12/09/2017

Как ученые создают мировой рынок для внедрения своих открытий

Новосибирский ученый Михаил Предтеченский разработал экономически эффективную технологию, позволяющую сворачивать в нанотрубки графен - углеродный лист толщиной в один атом. Теперь нанотрубки можно производить в неограниченном количестве и добавлять в другие материалы, создавая композиты с небывалыми свойствами.

734

06/09/2017

В Новосибирске расмотрели альтернативы «мусорному» концессионеру

​Альтернативные предложения по сбору и утилизации отходов были рассмотрены в рамках "Городской ассамблеи" в Новосибирске. Местные разработчики предложили новые современные технологии переработки ТКО.

821

29/08/2018

В Новосибирске собираются построить аэродинамическую трубу для изучения обледенения самолетов

​Аэродинамическую трубу для изучения процессов обледенения при взлете и посадке самолетов планируется построить в новосибирском Академгородке, сообщил агентству "Интерфакс-Сибирь" научный руководитель Института теоретической и прикладной механики им.

241

03/09/2017

Дмитрий Маркович: Масштабы молодёжи нас устраивают

​2017 год стал для Института теплофизики СО РАН годом перемен — здесь впервые за 20 лет сменился директор. Коллектив одного из крупнейших академических институтов энергетического профиля России возглавил доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН Дмитрий Маркович.

902

06/07/2016

Научные решения для экологических проблем

​В пресс-центре "ТАСС-Сибирь" прошел круглый стол, посвященный инновационным подходам в сфере охраны окружающей среды.  Организатором мероприятия выступил департамент промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска.

1293

21/01/2017

Нанотрубки из Новосибирска помогут уменьшить выбросы СО2 больше, чем вся альтернативная энергетика

​Мы (ООО «УК «Роснано») провели специальное исследование, которое показало, что наномодифицированные материалы способны внести вклад в борьбу с выбросами СО2 больше, чем вся альтернативная энергетика на земном шаре.

821

03/10/2018

Академик Сергей Алексеенко: Энергетика – фундамент развития экономики государств

2 октября Сергей Алексеенко, лауреат премии «Глобальная энергия» - 2018, академик РАН, заведующий лабораторией «Проблем тепломассопереноса» Института теплофизики СО РАН, прочел лекцию в МИСиС о тенденциях и перспективах развития энергетики в контексте теплофизических задач.

190

27/09/2018

«Академгородок 2.0»: в один МИК объединят пять центров исследований

​Ученые предлагают создать междисциплинарный исследовательский комплекс аэрогидродинамики, машиностроения и энергетики. Планируется, что он объединит пять современных исследовательских центров: аэродинамический; геофизической гидродинамики; перспективных энергетических технологий; высокоэнергетических технологий и новых материалов; физико-химических проблем горения и аэрозолей.

306