Химики из Томского политехнического института предложили использовать промышленные отходы, понемногу добавляя их к водоугольному топливу. Такие добавки помогут не только избавиться от отходов, но и улучшить характеристики топлива. Результаты исследования опубликованы в журнале Energy & Fuels.

Водоугольное топливо состоит из измельченного угля, воды и специального пластификатора. В России оно используется в основном для получения тепла — в котельных и других объектах системы центрального отопления.

Томские химики решили выяснить, что будет, если вместе с водоугольным топливом сжигать небольшие количества промышленных отходов. Таким образом можно было бы решить сразу две проблемы — избавиться от отходов и повысить эффективность отопления. В качестве примера ученые выбрали свой родной Сибирский федеральный округ и оценили те типы отходов, которые характерны для этого региона. В первую очередь их интересовали отходы нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Кроме того, были испытаны и несколько типов пищевых отходов: от производства пива, картофельного крахмала, яичная скорлупа. Отходы деревообрабатывающей промышленности, этанол и другие растворители и даже обычный песок. Все перечисленные вещества добавляли к водоугольному топливу в количестве 5-10 массовых процентов. Затем топливо «с добавками» сжигали в специальном калориметре — приборе, который позволяет следить за процессом горения, отслеживая изменения температуры.

Оказалось, что все исследованные добавки позволяют уменьшить время воспламенения водоугольного топлива: снижение составляло от 10 до 60 процентов. Добавка отходов нефтяной промышленности также позволила дополнительно снизить и температуру воспламенения — почти на 45 градусов Цельсия. А вот теплотворная способность топлива — количество тепла, выделяющегося при сжигании одного килограмма, — для различных добавок менялась по-разному. Отходы нефтяной промышленности ее повышали — на 5—20 процентов, а остальные отходы, наоборот, снижали, но не очень значительно — на 2—10 процентов.

Кроме того, выяснилось, что некоторые добавки позволяют уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу — газообразных оксидов азота и серы. Например, добавки яичной скорлупы позволили уменьшить количество оксидов азота на 5—50 процентов, а оксидов серы — на 5—30 процентов. Авторы статьи считают, что предложенное ими использование отходов будет не только полезно для экологии, но и экономически выгодно.

Отметим, что «мусорная энергетика» в последние годы развивается очень быстро: в разных странах работает уже более 800 заводов, которые перерабатывают различные отходы в энергию. Например, в прошлом году настоящий фурор произвела новость, что правительство Швеции закупает мусор у соседней Норвегии. Дело в том, что в Швеции сортировка и переработка мусора находятся на очень высоком уровне, большую часть мусора сжигают, а тепло используют для обогрева домов. В 2017 году шведы переработали весь свой мусор и решили таким образом «спасти» перерабатывающие заводы от простаивания.

Источники

Промышленные отходы согреют Сибирь
Чердак (chrdk.ru), 09/11/2018
Промышленные отходы согреют Сибирь
Российский научный фонд (рнф.рф), 21/11/2018

Похожие новости

  • 28/06/2018

    В Мурманске томские ученые тестируют инновационный прибор

    Лазер и микроволны проследят за чистотой моря. В Мурманске сибирские ученые с борта единственного на Севере судна академической науки тестируют инновационный российский прибор. «Дальние Зеленцы» пока в мурманском порту.
    262
  • 07/10/2016

    В ТПУ разрабатывают устойчивые к воздействию радиации наноматериалы для ядерных реакторов

    ​Ученые Томского политехнического университета, университетов Чехии и Беларуси разрабатывают нанокомпозитные покрытия, устойчивые к радиационным воздействиям. Они могут использоваться в ядерных реакторах и космическом приборостроении.
    1684
  • 21/02/2018

    Ученые ТПУ предложили новый метод сравнения металлов

    ​Ученые Томского политехнического университета и их коллеги из Германии предложили новый метод сравнения металлов, который помогает более качественно и точно, чем все существующие сегодня технологии, определить, какой из них лучше подходит для создания сенсоров, используемых в поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии.
    424
  • 07/05/2018

    Российские ученые создали лазер-трансформер

    ​Ученые Томского политехнического университета в составе международного исследовательского коллектива создали экономичный фемтосекундный лазер, способный плавно перестраивать длину волны своего излучения во всем видимом диапазоне.
    357
  • 29/06/2018

    Как ученые ТПУ помогают искать жизнь во Вселенной

    ​Исследование межзвездной среды, поиск экзопланет, изучение Солнечной системы - все это происходит в основном в лабораториях, где обрабатываются данные с межпланетных космических станций или мощных телескопов.
    275
  • 31/05/2017

    Неземная технология: что добывают в Томске «космические старатели»

    ​Создание космических технологий является драйвером развития человечества, уверены проректоры двух вузов - Томского государственного университета (ТГУ) и Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) - Константин Беляков и Роман Мещеряков.
    851
  • 15/10/2018

    ТУСУР и Cognitive Technologies разработают совместные проекты для беспилотного транспорта

    ТУСУР и компания Cognitive Technologies подписали соглашение о реализации совместных образовательных, научно-исследовательских и инновационных проектов в сфере беспилотного транспорта.  Ректор ТУСУРа Александр Шелупанов и президент и основатель компании "Когнитивные технологии" (Cognitive Technologies) Ольга Ускова на открытии форума U-NOVUS - 2018 подписали соглашение о сотрудничестве.
    143
  • 11/04/2017

    Томские ученые в ЦЕРНе сузили зону поиска частицы-посредника между видимой и невидимой Вселенной

    ​Ученым Физико-технического института Томского политехнического университета и их коллегам из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) за год удалось примерно на 25% сузить зону поиска темного фотона — частицы-посредника между видимым миром и темной материей — невидимой частью нашей Вселенной, влияющей на движение звезд и галактик.
    922
  • 11/10/2016

    Алмазы, выращиваемые в ТПУ, могут быть использованы для Большого адронного коллайдера

    ​Ученые лондонского университета Роял Холлоуэй (Royal Holloway, University of London, RHUL) предложили разработать новые датчики для Большого адронного коллайдера на основе тонких алмазных пленок, выращиваемых в Томском политехническом университете.
    1419
  • 24/08/2017

    Сибирские ученые разработали ботинки с навигационной системой

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Национального исследовательского Томского политехнического университета разработали пешеходную навигационную систему, которая сможет определять координаты пользователя в плотной городской застройке, лесных массивах и даже под землей, сообщила пресс-служба СФУ.
    911