«Кто ты такой? – говорят мне чиновники», – сказал корреспонденту «Беллоны.Ру» автор изобретения, житель Калининграда Владислав Артемов.

Ликвидация нефтяных разливов на воде осложнена в основном тем, что нефть растекается по поверхности воды на большое расстояние и образуется тончайший слой, сбор которого представляет собой тяжелую, длительную и зачастую неэффективную работу.

«Смысл предложения состоит в том, что не надо работать по тонкому слою, а надо предварительно создать утолщение нефтяного слоя, – говорит Артемов. – Все используют боновые заграждения, но мы будем уменьшать площадь замкнутого контура этой нежесткой подвижной конструкции, то нефтяной слой при этом будет утолщаться».

Тонна нефти может разлиться с образованием микронного слоя на поверхности воды на 2,4 кв. км, а если площадь пятна будет сокращена до 10 кв. метров, то его толщина составит 30-40 см. Откачать нефть с такой площади быстрее и легче, нежели с много километрового пятна, тем более что при уборке тонкой пленки насос откачивает нефть вместе с водой.

«На реке проблематика заключается в том, что нефть нужно удержать, не дать ей передвигаться дальше по течению, — продолжает изобретатель. — Вот пятно идет по реке, ну перегородили боновыми заграждениями, но ведь течение не остановишь, плотину не построишь».

В случае разлива нефти на реке Артемов предлагает такое решение: не держать нефть, пусть она течет за боновые заграждения – но по трубопроводам, проложенным в зависимости от перепада высот.

«На конечном этапе в трубу можно засыпать абсорбент и из нее польется чистая вода. По такому принципу можно ликвидировать любые загрязнения на воде,- отмечает он. — Это базовый принцип, но расчеты показывают, что его коэффициент полезного действия составляет миллион».

Проект Артемова «Ликвидация нефтяных разливов на реках» награжден дипломом «за вклад в укрепление экологической безопасности и устойчивое развитие России» на конкурсе «Научно-экологическая премия» имени Вернадского 2006 года.

Как следует из описания проекта, при его разработке решены следующие технические задачи, связанные с ликвидацией нефтяных разливов на реках: во-первых, значительно снижена энергосоставляющая часть выполнения данных работ, так как в основном используется энергия самой реки. Во-вторых, снижены механические требования к боновым заграждениям, так как уменьшается гидродинамический напор воды на них, обусловленный наличием течения, как следствие — уменьшается их стоимость. Кроме того, происходит концентрация нефтепродуктов в локализованной зоне со значительным утолщением нефтяного слоя.

Несмотря на свою простоту, предложение позволяет получить соотношение Эn/ Э1 > 100 000, где Эn — эффективность выполнения работ с использованием предлагаемой установки, Э1 — эффективность выполнения работ без использования установки (соответствующие расчеты приведены в приложении).

«Если кто-то найдет какой-то технический момент, то я открыт для дискуссии и буду благодарен за конструктивную критику и полезные контакты. А если кто-то предложит техническое задание, что-то модернизировать, я постараюсь внести свой вклад», — подчернкул изобретатель в беседе с корреспондентом «Беллоны.Ру».

Связаться с автором проекта Артемовым Владиславом Николаевичем можно по электронной почте: avsol@list.ru или по телефону: (4012) 73-17-25, 8-911-499-1967.

Приложение 1. Описание технического решения
Ниже по течению реки от места разлива нефтепродуктов на водной поверхности развертывается установка для их сбора, состоящая из боновых заграждений, стыковочного устройства, трубопровода и локализованной зоны, представляющей собой «приемную емкость без дна». При развертывании установки секции боновых заграждений присоединяют к стыковочному устройству, а с противоположной стороны они фиксируются в определенной точке, например с помощью якорей, на необходимом удалении друг от друга и под определенным углом (в зависимости от ширины нефтяного пятна). За линией развертывания боновых заграждений на поверхности воды размещается трубопровод, длина которого должна обеспечивать наличие необходимого перепада высот уровней поверхности реки у противоположных концов данного трубопровода. Один конец трубопровода также подсоединяют к стыковочному устройству, а другой располагают над надводным бортом локализованной зоны, расположенной ниже по течению реки (Прил.N 1).

Расположение трубопровода на поверхности воды обеспечивается применением различных поплавков или выбором соответствующих конструктивных материалов для его изготовления. При подходе нефтяного пятна к месту развертывания установки они не скапливаются у боновых заграждений, а продолжают движение через стыковочное устройство и далее по трубопроводу, самотеком поступая в локализованную зону через верх ее надводной части.

Площадь локализованной зоны значительно меньше первоначальной площади нефтяного пятна, а объем нефтепродуктов можно считать постоянным, поэтому в приемной емкости будет происходить утолщение нефтяного слоя. Плотность нефтепродуктов меньше плотности воды, поэтому они будут располагаться на поверхности воды в локализованной зоне, а «излишняя» вода при сливе двухслойной жидкости (вода-нефть) из трубопровода будет уходить через низ данной зоны.

Высота надводной части локализованной зоны выбирается так, чтобы не допустить перелива собранных нефтепродуктов через ее надводную часть, а также, чтобы при подъеме над ней нижняя часть трубопровода не превышала разности высот уровня реки в точках развертывания установки и размещения локализованной зоны.

Приложение 2. Экономическое обоснование
Данные о наличии и величине уклонов рек для оценки возможной работоспособности устройства и расчета его основных характеристик приведены в «Альбоме гидрографических характеристик речных бассейнов Европейской территории СССР», издательства Гидрометеоиздат, Ленинград, 1955 года.
Основной характеристикой устройства является наличие необходимой длины трубопровода, которую можно предварительно рассчитать из данных указанных в таблицах вышеуказанного альбома. Так , например, используя данные из «Альбома» в прил. 2, получаем величину среднего перепада высот на 1 км, из этого следует, что для подъема нижнего края трубопровода, используемого в установке, на 10 см выше уровня реки и осуществлении при этом слива из него нефтепродуктов на участке р. Южный Буг (р-н с.Лелетка), длина его составит примерно 200 метров, на участке на р. Днепр (р-н г.Смоленск) примерно 530 метров.

Вариант оценки эффективности:
Эффективность используемой установки можно оценить, исходя из следующих исходных данных:
1. Произошел разлив 1 т нефти
2.Первоначальная площадь загрязнения составляет около 2,6 км2
3. Толщина нефтяного пятна при этом равна 0,00000045 м
4.Плотность нефтепродуктов примерно равна 0,8 т/м3

Положительными явлениями при использовании данной установки является то, что уменьшается площадь нефтяного слоя и увеличивается его толщина.
Приближенно изменения соотношения эффективности выполнения работ (Эn/Э1) при выполнении работ по ликвидации нефтяного разлива с использованием данной установки и без нее, можно считать равными изменению отношения первоначальной площади нефтяного загрязнения (S1) к площади поверхности нефтепродуктов внутри локализованной зоны (Sn) или изменению отношения толщины нефтяного слоя внутри локализованной зоны при ее последовательном уменьшении (Hn) к первоначальной толщине слоя нефтяного пятна (H1), где:
Эn — эффективность выполнения работ с применением установки,
Э1- эффективность выполнения работ без применения установки,
S1 — первоначальная площадь нефтяного загрязнения,
Sn — площадь поверхности нефтепродуктов внутри локализованной зоны,
Hn — толщина нефтяного слоя внутри локализованной зоны,
H1 — первоначальная толщина нефтяного слоя,

Данные эти приведены в приложении 3.
Из приложения 3 следует, что для утолщения слоя нефтепродуктов массой 1 т (V=1, 25 м3) до 45 см необходима замкнутая площадь примерно равная 2,6 м2 , при этом с учетом плотности нефти равной 0,8 т/м3 превышение слоя нефти (массой 1 т) над поверхностью воды будет составлять около 9 см и в этом случае отношение Эn/Э1 = 1 000 000

Данная установка может применяться многократно, к тому расчеты показывают, что затраты на ее изготовление и применение окупятся после первого же ее применения. Время сбора поверхностного нефтяного загрязнения после развертывания установки в основном будет зависеть от скорости прохождения нефтяного пятна через установку, определяемую скоростью течения реки. Так, при скорости течения реки 1 м/с и наличии нефтяного пятна длиной 80 км , шириной 300м и толщине пленки 0,0000045 м , при этом объем нефтепродуктов будет равен 108 м3 (86,4 тонны) и оно будет ликвидировано менее чем за 24 часа (1 м/с * 3600 сек * 24 часа= 86 400 м).

Примечание: При расчете эффективности с использованием «Методики оценки вреда, причиненного окружающей среде поверхностных водных объектов расположенных на территории города Москвы» — приложение к постановлению Правительства Москвы от 22.7.2003 564-ПП, соотношения финансовых затрат на выполнение работ по ЛАРН с использованием установки и без нее при ликвидации аварийных разливов носящих чрезвычайный характер примерно такие же.