Ученые Томского политехнического университета получили из торфа и отрубей экологически чистое топливо, не уступающее по эффективности бурому углю. Статья опубликована в журнале Fuel (IF: 5,578; Q1). Подробнее о разработке рассказали журналисты РИА Новости.
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.
Фото: инженер НОЦ И.Н.Бутакова ТПУ Канипа Ибраева подготавливает образцы топлива для эксперимента на термоанализаторе.
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: Официальный сайт ТПУ