Ученые ТПУ нашли экологически чистую замену бурому углю
Использование органического топлива является перспективным направлением альтернативной энергетики. Оно позволяет не только существенно снизить загрязнение окружающей среды, но и экономически эффективно утилизировать органические отходы различных производств.
Для улучшения свойств доступных видов топливной биомассы и для детального рентгенографического исследования ее минеральных компонентов ученые Томского политеха применили метод седиментационного разделения. Он повышает качество органического топлива путем его очистки от минеральных примесей.
При помощи центрифуги органо-минерализированная биомасса под действием центробежных сил разделяется на две фракции: тяжелую с высоким содержанием минералов и легкую, близкую к чисто органической. Очищенное таким образом топливо сопоставимо по эффективности сжигания с бурым углем, широко применяемым в котельных и на ТЭЦ. В своем исследовании ученые ТПУ работали с высокозольным торфом и отрубями.
«Минеральная часть торфа и отрубей создает при сжигании существенные трудности. Зольность высушенного торфа превышает 20 процентов, что серьезно уменьшает теплоту его сгорания и снижает КПД котельной установки.
Зольный остаток от сжигания отрубей спекается, образуя прочный шлаковый налет, ухудшающий теплопередачу и снижающий как КПД, так и эксплуатационный ресурс установки», — рассказал научный сотрудник Научно-образовательного центра им. И.Н. Бутакова ТПУ Роман Табакаев.
Высокоминерализированная фракция биомассы, оседающая на дно в процессе седиментационного разделения, может быть использована для получения высокоэффективных углеродных сорбентов, применяемых, например, для очистки воды.
Ученые выяснили, что ключевым фактором спекания минеральной части отрубей является высокое содержание калия по отношению к кальцию. По их словам, композиционное топливо из торфа и отрубей позволит полностью избежать шлакования поверхностей котельной установки.
«Добавление CaCO3 при сжигании отрубей в количестве не менее пяти процентов массы позволяет полностью исключить спекание зольного остатка. Этого же можно добиться, добавив топливо с содержанием кальцита – например, высокозольный торф», — объяснил Роман Табакаев.
Исследование проводилось совместно с Институтом катализа имени Г. К. Борескова СО РАН. Научный коллектив намерен продолжить исследования минеральных компонентов биомассы для разработки новых типов топлива и улучшения технологии производства углеродных сорбентов.
Источник: Служба новостей ТПУ