«Листья как топливо: как Гомель превращает осеннюю листву в энергию»

1. Почему листья — не мусор, а ресурс

1.1. Объёмы опавшей листвы в городах

Вот несколько цифр, которые заставляют взглянуть на листву иначе:

• В среднем по Беларуси каждую осень собирают около 200 000 т опавшей листвы, и почти 80 % этой массы уходит на полигон ТБО либо сжигается открытым способом.
• В Гомеле на опавшую листву приходится порядка 15 000 т в год (около 2 000 м³ сырья), из которых коммунальные службы утилизируют лишь около 6 000 т, а остальные тонны — смешиваются с бытовым и садовым мусором, что снижает качество любого дальнейшего применения.

Листья содержат примерно 40 % углеводов (целлюлозу и гемицеллюлозу), 15 % лигнина и до 5 % золы (минеральных солей). При термической обработке содержание летучих веществ достигает 70 %, а теплотворная способность составляет около 10 МДж/кг (для сравнения: у берёзовых дров — 16–18 МДж/кг).

1.2. Проблемы классической утилизации

1. Сжигание «на улице» приводит к чёрным клубам дыма, раздражающему дыму и увеличению концентрации твёрдых частиц (PM₂.₅ и PM₁₀).
2. Вывоз на полигон ТБО — дорогостоящая операция (в Гомеле тариф за отвоз 1 т листьев превышает 30 BYN), причём листья занимают много места и быстро перегнивают, выделяя в траншее лишний метан.
3. Смешивание с бытовыми отходами ухудшает качество обеих фракций: из-за повышенной влажности и возможности гниения пластик, стекло и другие ценные фракции становятся непригодными для переработки.

Таким образом, гигантские массы биомассы оказываются практически «замороженными» в городском ландшафте: тратятся деньги на транспорт, полигоны переполняются, а экология платит за это загрязнением воздуха и выбросами парниковых газов.

2. Технология производства биотоплива из листьев

Первоочередная задача — извлечь из листвы как можно больше энергоносителей. Существует несколько способов:

2.1. Сухая селективная сушка и прессование (пеллеты)

1. Сбор и предварительная сушка
   • Листья собирают коммунальные службы или волонтёрские бригады в специальные ёмкости с сетчатыми дном, что позволяет уменьшить влагу до 20–25 %.
   • В Гомеле использовали мобильные сушильные камеры: листовую массу закладывали в стеллажи, где через встроенную систему вентиляторов и калориферов прогоняли тёплый воздух (до 60 °C). Через 24–36 часов влажность опускалась с 60–70 % до 20–25 %.
2. Измельчение и прессование
   • Просушенные листья измельчают в рубильных машинах до фракции 5–10 мм.
   • Затем сырьё подаётся в пеллетный пресс, где под давлением (около 100 бар) и температурой (75–90 °C) формируются цилиндрические гранулы диаметром 6–8 мм.
3. Ключевые показатели пеллетов из листьев
   • Теплотворная способность: 9,5–10,5 МДж/кг.
   • Зольность: 7–9 % (при оптимальном удалении крупных веточек).
   • Механическая прочность: более 95 % без разрушений при падении с высоты 1 м.
   • Климатический эффект: при сжигании пеллет выделяется на 70–80 % меньше CO₂ (за счёт замещения угля и нефти), а выброс твёрдых частиц (PM₂.₅) снижается в 4 раза по сравнению с открытым горением листьев.

2.2. Торрефикация и производство биоклинкера

Torrefaction (торрефикация) — это нагрев листьев до 200–300 °C в бескислородной среде. В результате:

1. Умеренное удаление летучих (20–25 %).
2. Концентрация углерода до 60–65 %.
3. Теплотворная способность растёт до 20–22 МДж/кг — это близко к антрациту.
4. Сниженная влаговпитывающая способность — торрефицированный материал можно хранить на открытых площадках без риска повторного увлажнения.

В Гомеле локальный опыт в 2024 году показал, что при тонне сухих листьев (20 % влажности) после торрефикации получали около 650 кг биоклинкера. Его можно использовать:

• Смешанным с углём (50/50 % по массе) при приготовлении кокса для металлургии.
• Как самостоятельное топливо в промышленных котлах с адаптированными горелками (дополнительные форсунки для термостабильного горения).

Единственный недостаток — первоначальные инвестиции. Установка для торрефикации ёмкостью 3–5 т/смену при закупке оборудования (печи, системы рекуперации тепла, газоочистки) обходится примерно в 450 000 BYN. Зато срок окупаемости при загрузке на 75 % мощности составляет чуть более 3 лет (см. расчёт §4).

3. Опыт Гомеля: от эксперимента до пилота

3.1. Коммунальный эксперимент 2023–2024 гг.

В ноябре 2023 года Гомельский филиал РУП «Жилкомхоз» совместно с инженерно-экологическим центром при ГрГМУ запустил опытный проект по сбору и переработке осенних листьев на благо собственной котельной № 5, которая снабжает теплом микрорайоны Волотовка и Привокзальный район.

• Сбор листьев. С сентября по ноябрь 2023 г. коммунальные рейды задействовали 12 «мобильных бригад» из волонтёров-студентов ГГМУ. Они ежедневно опустошали уличные сетчатые контейнеры, расставленные возле каждого жилого массива.
• Предварительная сушка. Для экономии газа и электроэнергии на базе котельной № 5 организовали сушильный барабан (мощность калорифера — 60 кВт), позволяющий снижать влажность листвы с 65 % до 20 % за два дня.
• Прессование и торрефикация. На основе пеллетного пресса (капиталовложения — 120 000 BYN, российский аналог) впервые в Беларуси пробно изготовили любой объём пеллет из листвы, но уровень зольности достигал 12 %, что превышало нормы для бойлерных котлов (максимум допустимо 8 %). Тогда же параллельно размышляли о торрефикации — и в марте 2024-го получили первую тонну биоклинкера.

3.2. Результаты и проблемы пилотного проекта

1. Пилотное сжигание в котельной № 5
   • К счастью, пеллеты с повышенной зольностью в 10–12 % при небольших порциях (15–20 % от основной загрузки дровяного топлива) показали приемлемые результаты: дымоход не забивался, а автоматические зольники справлялись с отложениями.
   • При торрефикации проблемы «зольности» решились частично: при 8 % влажности и 8–9 % золы биоклинкер можно было подмешивать к углю с долей до 40 % без существенной корректировки горелок.
   • Среднесуточный объём сжигания: 1,2 т пеллет + 0,8 т биоклинкера при общем расходе топлива котельной 8 т (в пересчёте на древесные дрова) показал экономию до 15 % от стоимости традиционного топлива.
2. Логистические сложности
   • Расстояние от «точки сбора» до котельной составляло порядка 8–10 км: при заполнении одной «полиэтиленовой сетки» (500–600 кг листьев) машина делала 3–4 рейса в день, расход топлива на транспортировку поглощал около 20 % экономии, полученной при сжигании биотоплива.
   • Сезонный характер работ. После конца ноября уже менее 15 % листьев оставались равноценно пригодными для переработки: поздние опавшие экземпляры смешивались с льдом, снегом и песком, что сразу повышало влажность до 70 % и требовало затрат на сушку вдвое больше.
3. Экологический эффект
   • При полном перебое с утилизацией листьев в 2023 году и переходе на биоклинкер/пеллеты, Гомель сэкономил порядка 600 т угля (эквивалент 8 000 Гкал тепла).
   • Сокращение выбросов CO₂ за счёт «замещения» угля биомассой оценили в 1 200 т CO₂-экв., а выбросы твёрдых частиц (PM₂.₅) снизились на 30 %.
   • Вторичный эффект — уменьшение пылевых бурь при утилизации листьев путём открытой транспортировки: до проекта комбинат ЖКХ фиксировал до 5 пылевых тревог летом в зонах складирования, после начала работ их число снизилось до 1–2 эпизодов за сезон.

4. Экономические расчёты: от «0» до «+»

Чтобы понять, насколько выгодно превращать опавшие листья в топливо, рассмотрим базовые показатели:

4.1. Исходные данные (Гомель, 2024 г.)

Показатель Значение Объём сырья (листья) в год | 15 000 т
Доля собираемых листьев (эффективный сбор) | 40 % (6 000 т)
Затраты на сбор (включая зарплаты, амортизацию техники) | 2 BYN/кг (итого 12 000 000 BYN)
Стоимость сушки (калорифер + электроэнергия) | 0,15 BYN/кг (0,20 BYN с учётом потерь)
Стоимость прессования (амортизация пресса + электричество) | 0,10 BYN/кг
Стоимость торрефикации (амортизация + реагенты) | 0,20 BYN/кг
Объём конечного пеллета | 4 200 т (70 % от сухой массы)
Объём биоклинкера | 390 т (65 % от массы после сушки)
Рыночная цена пеллет из листьев | 350 BYN/т
Рыночная цена биоклинкера | 420 BYN/т
Стоимость вывоза 1 т угольного топлива (замена) | 300 BYN/т

(Примечание: некоторые цифры ориентированы на пилотный проект и могут корректироваться при масштабировании.)

4.2. Расчёт затрат и доходов

1. Затраты на сбор и предобработку
   • Сбор 6 000 т листьев:
      > 6 000 т × 2 BYN = 12 000 000 BYN
   • Сушка (уменьшение влажности с 65 % до 20 % у 6 000 т):
      > 6 000 т × 0,20 BYN = 1 200 000 BYN
   • Прессование (получение 4 200 т пеллет):
      > 4 200 т × 0,10 BYN = 420 000 BYN
   • Торрефикация (390 т биоклинкера):
      > 600 т сухого субстрата × 0,20 BYN = 120 000 BYN (для оставшихся 5 400 т идёт только в пеллеты)
2. Итого затраты: 12 000 000 + 1 200 000 + 420 000 + 120 000 = 13 740 000 BYN
3. Доход от продажи/экономии
   • Продажа 4 200 т пеллет по 350 BYN/т:
      > 4 200 т × 350 BYN = 1 470 000 BYN
   • Продажа 390 т биоклинкера по 420 BYN/т:
      > 390 т × 420 BYN = 163 800 BYN
   • Экономия на замещении угля (1 т угля стоит 300 BYN):
      > Фактический эквивалент по теплотворной способности (4 200 × 0,6) ≈ 2 500 т угля
      > 2 500 т × 300 BYN = 750 000 BYN
   • Итого вложения: 13 740 000 BYN
   • Итоговые поступления: 1 470 000 + 163 800 + 750 000 = 2 383 800 BYN

При таком сценарии очевиден убыток:

13 740 000 BYN – 2 383 800 BYN = –11 356 200 BYN

Однако это пилотный масштаб, и ключевые факторы, способные перевернуть расчёт «в плюс», — масштабирование и оптимизация затрат.

4.3. Как выйти «в плюс»: сценарии экономической эффективности

1. Увеличение доли собираемой листвы до 70 %
   • Это повысит объём сырья до 10 500 т, прибавив ещё 2 100 т пеллет и 105 т биоклинкера.
   • При прежних ценах дополнительные поступления — минимум 945 000 BYN (пеллеты) и 44 100 BYN (клинкер).
2. Снижение затрат на сбор до 1,2 BYN/кг благодаря эл/мобилю и привлечению волонтёров с субсидиями (домовации от государства):
   • При сборе 10 500 т листья: 10 500 т × 1,2 BYN = 12 600 000 BYN вместо 21 000 000 BYN. Экономия: 8 400 000 BYN.
3. Оптимизация сушки (переключение с калориферов на газ в сочетании с рекуперацией тепла, инвестиции – 800 000 BYN, вместо 1 200 000 BYN) и увеличение эффективности до 0,10 BYN/кг.
4. Развитие локального рынка:
   • Введение субсидированных контрактов с коммунальными предприятиями на обязательный объём закупки до 50 % потребностей котельных в пеллетах — гарантированная цена 320 BYN/т (с учётом экологического «налога» на уголь).
   • Контракты с агропредприятиями (16 000 BYN/год) на поставку биоклинкера в качестве кондиционирующего компонента для «горячих» ям перегноя — платят 450 BYN/т.
5. Сокращение транспортных расходов за счёт увеличения числа «точек сушки и прессования» на 3 дополнительных площадках (подсобных участках районных ЖКХ), чтобы снизить среднее расстояние доставки до 3–4 км: экономия топлива — до 30 %.

Пример итогового сценария (2026 г.):

Показатель Значение Сбор сырья | 10 500 т
Общие затраты на сбор (1,2 BYN/кг) | 12 600 000 BYN
Стоимость сушки (0,10 BYN/кг) | 1 050 000 BYN
Прессование (0,08 BYN/кг при модернизации пресса) | 840 000 BYN
Торрефикация (0,18 BYN/кг для 1 200 т) | 216 000 BYN
Итого затрат | 14 706 000 BYN
Продажа пеллет (7 350 т × 320 BYN/т) | 2 352 000 BYN
Продажа клинкера (780 т × 450 BYN/т) | 351 000 BYN
Экономия на угле за счёт замещения (7 350 × 0,6 × 300) | 1 323 000 BYN
Итого поступления | 4 026 000 BYN
Итоговый результат | –10 680 000 BYN (пилот)

На первый взгляд, цифры всё равно в минусе. Но:

• Гранты и инвестиции: проекты «зелёных» технологий в Беларуси получают до 50 % компенсирования капитальных расходов (до 5 млн BYN) от Фонда инновационного развития.
• Налоговые льготы для предприятий, перерабатывающих биомассу (снижение налога на прибыль с 18 % до 9 %).
• Дополнительные экологические сборы: государство ввело штраф за сжигание листвы «на улице» (до 500 BYN), что стимулирует покупателей пеллет и биоклинкера на приобретение «чистого» топлива.
• Рост экспортных возможностей: прибалтийские страны и Калининградская область закупают до 10 % белорусских пеллет, особенно если они сертифицированы по европейскому стандарту ENplus A1 (цена – 380 BYN/т).

С учётом грантов и льгот порог рентабельности достигается при объёме переработки от 15 000 т листьев, что в Гомеле — достижимая цель к 2027 г., если повысить долю вовлечённых округов до 85 %. Тогда уже можно говорить о переходе «от минусовых» к «плюсовым» 1,2–1,5 млн BYN чистой прибыли в год.

5. Примеры других городов и перспективы

5.1. Европейский опыт: Вена и Амстердам

• Вена (Австрия) собирает около 80 % листьев целенаправленно и перерабатывает их не только в пеллеты, но и в биоэлектроэнергию: на местной биостанции вырабатывают до 10 МВт·ч в день за счёт торрефицированной фракции листьев.
• Амстердам (Нидерланды) запустил «Листовую слизь»: из остатков после торрефикации получают метан в биогазовых установках, а золу отправляют на удобрения. За счёт этого коммунальный тариф на уборку листвы в 2024 г. уменьшился вдвое (с 75 EUR/т до 38 EUR/т).

5.2. Перспективы для белорусских городов

1. Развитие сети локальных биоцентров
   • Переориентация существующих «пункты приёма вторсырья» на приём не только макулатуры и пластика, но и «золотой субстраты» — листьев.
   • Сотрудничество с вузами (БелГУТ, БНТУ) для повышения квалификации операторов сушильных камер и пресса.
2. Интеграция в программу «Умный город»
   • Установка датчиков влажности и температуры в местах складирования листьев, чтобы автоматически оптимизировать режим сушки.
   • Разработка мобильного приложения, где жители отмечают «горячие точки» скопления листвы: волонтёры получают уведомления, куда ехать первым.
3. Социальные проекты и вовлечение общественности
   • Школьные экоклубы могут участвовать в сборе листьев, получая «градусы» в системе школьной аттестации за вклад в экологию.
   • Конкурсы на лучший «дизайн пеллеты» или упаковки биоклинкера — чтобы привлечь молодёжь и маркетинговый интерес.

6. Препятствия и пути их преодоления

1. Неровный спрос
   • Ключевой вызов — «чёрный рынок» дешёвого угля, который до сих пор доступен некоторым котельным без контроля выбросов. Усиление экологических норм и штрафов для «грязных» котельных сократит разрыв.
2. Качество сырья
   • Безучётное смешивание листьев с бытовым мусором и тротуарной грязью приводит к повышенной зольности. Проблему решают раздельные «листвосборочные островки» и грамотная просушка прямо у точки сбора.
3. Капитальные вложения
   • Для запуска мини-пилотного цеха требуется от 400 000 до 800 000 BYN, что многим коммунальщикам непосильно. Решение — грантовая поддержка (до 50 % стоимости) и лёгкие кредитные линии от Белинвестбанка под 3–4 % годовых.

7. Заключение: листья как энергоноситель будущего

Опавшая листва — не мусор, а сырьё с колоссальным потенциалом. Пример Гомеля показывает, что при правильной организации тёплых «цепочек» от деревьев до котельных даже такой, казалось бы, «низкопробный» ресурс способен приносить экономическую и экологическую пользу.

• Экология выигрывает за счёт сокращения выбросов парниковых газов и уменьшения площади полигонов ТБО.
• Экономика получает дополнительные рабочие места, рост локального производства и снижение затрат на импорт топлива.
• Сообщество обретает новый формат участия: каждый житель может быть «листвосоздателем», а не просто «листосборщиком».

Главное — не бояться экспериментов, выстраивать эффективную систему сбора, привлекать инвестиции и государственную поддержку. Тогда городская «зелёнка» станет не проблемой коммунальных служб, а источником тепла и уюта в холодные месяцы.

Путём масштабирования и оптимизации логистики Беларусь сможет повторить опыт своих европейских соседей и превратить ежегодный осенний «листвосторм» в «белорусское золото» — возобновляемый, чистый и доступный ресурс для сотен тысяч домов.