Ученые нашли доступные добавки для СВЧ-пиролиза угля
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с коллегами из Тюмени разработали экономичный метод превращения каменного угля в жидкое горючее с применением дешевых катализирующих добавок. Технология, основанная на микроволновом пиролизе, позволяет сократить расход электроэнергии в 4,3 раза, а удельные затраты на производство каждого килограмма синтетического топлива — в 3,6 раза. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе ТПУ.
Проблема традиционного СВЧ-нагрева угля в том, что сырье плохо поглощает микроволны, из-за чего процесс идет долго и с большим потреблением электроэнергии. Ученые решили это, добавив к шихте специальные поглотители — они выступают в роли «усилителей» нагрева. Лучший результат показал оксид железа (эффективность выросла в 4,3 раза), следом идут оксид меди (в 2,9 раза), органический навоз (в 1,6 раза) и скорлупа кедрового ореха (в 1,3 раза).
Хотя объем жидкой фракции на килограмм угля при использовании добавок немного падает, главный выигрыш — в энергозатратах. Именно они определяют конечную себестоимость топлива, что особенно критично для удаленных территорий с дефицитом электроэнергии. Получаемый пиролизный газ по своему составу пригоден для синтеза жидкого горючего прямо на месте.
В проекте участвовали три инженерные школы ТПУ и ученые Тюменского госуниверситета. Исследование опубликовано в авторитетном журнале Energy.
Как писал ранее «Монокль», исследователи ТПУ разработали двухступенчатую технологию переработки пластиковых отходов в высококачественные топливные компоненты. Полученное сырье пригодно для производства всех популярных марок бензина — от АИ-80 до АИ-98 включительно. Технология включает два этапа. На первом пластик нагревают до 450°C, в результате чего он разлагается, и из образовавшейся жидкой смеси выделяют бензиновые фракции. На втором этапе эти фракции пропускают через специальный катализатор, преобразуя их в углеводороды — основу товарного бензина. В ходе экспериментов ученые варьировали температурные режимы, чтобы изучить влияние на состав и свойства конечного продукта.