​Российские ученые разработали новую экологичную и экономичную методику теплоснабжения домовых хозяйств и предприятий. В ее основе — использование оборудования, сжигающего топливо с помощью специальных твердых и прочных пористых металлокерамических материалов, а не с помощью горелочных факелов, как это делается в классических котлах.

Ученым удалось снизить металлоемкость оборудования в три раза и существенно уменьшить выбросы оксида азота и угарного газа в атмосферу.

Коллектив ученых Международной лаборатории горения и энергетики Томского научного центра СО РАН и кафедры теплоэнергетики и теплотехники Инженерной школы Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) создали ряд установок, использующих методику сжигания топлива в пористых материалах. Она позволяет при меньшем объеме и массе топливоиспользующего оборудования (специальных котлов) производить большее количество тепла с меньшими выбросами оксидов азота в атмосферу. Как рассказал «Известиям» заведующей кафедрой ДВФУ Константин Штым, первоначально необходимость создания новой методики и устройств была обусловлена географическими и экономическими особенностями Дальнего Востока.

— Дальневосточная энергетика очень рассредоточена при низкой плотности населения. И чтобы эту территорию освоить требуется в первую очередь энергия. А сам регион богат углем, нефтью и газом. Поэтому разработка новых горелочных устройств и котельных установок, а также исследования в этом направлении приоритетны, — отметил Константин Штым.

Ученые обратили внимание на то, что для промышленных потребителей и населения удобнее использовать котлы небольшого размера. Однако те, что есть сейчас в продаже, в основном импортного производства.

— В условиях импортозамещения перед нами встала задача разработать компактные установки, которые бы эффективно и экологично сжигали топливо и давали людям необходимое тепло, — рассказал завкафедрой ДВФУ. — Наши научные сотрудники разрабатывают устройства, которые осуществляют преобразование энергии топлива с минимальным выбросом вредных веществ и максимальным коэффициентом полезного действия.

В основе методики, предложенной в университете, лежит сжигание топлива в пористом композитном материале, который по сути представляет собой высокопрочную губку из металлокерамики. Через нее проходит топливно-воздушная смесь, которая сгорает в этом материале, вызывая сильное свечение и излучая большое количество тепловой энергии, преобразуя тепло сжигания топлива в тепловую энергию с максимальной эффективностью и при высоких экологических показателях.

— За счет этой тепловой энергии нам удалось снизить металлоемкость наших котлов почти в три раза. А это существенное уменьшение себестоимости и повышение доступности оборудования для населения. Второе — это экологичность. Выбросы оксида азота, образующегося в процессе горения топлива, гораздо ниже, чем в классических котлах, основанных на факельном принципе сжигания, — подчеркнул ученый.

Самым сложным было добиться того, чтобы пористая сердцевина котла при нагревании не трескалась. В основе изготовления такой губки лежит сплав металлов, который сохраняет высокую пластичность при нагревании. Технология запатентована и готова к выходу в массовое производство.

Автор конструкции инновационных котлов, старший преподаватель кафедры теплоэнергетики и теплотехники ДВФУ Констанитин Цой получил грант от Фонда содействия инновациям на создание собственного предприятия.

— Сейчас мы учредили компанию, которая получает государственную субсидию на наши научные исследования и опытно-конструкторские работы. Основное конкурентное преимущество технологии заключается в том, что объем и масса таких котлов в три раза меньше при той же теплоотдаче и при соблюдении самых строгих мировых экологических нормативов выбросов, — отметил разработчик.

Как сообщил «Известиям» директор НОЦ «Аэрокосмические технологии» ЮУрГУ Алексей Шульц, предложенная методика интересна своими преимуществами.

— Наши коллеги смогли достичь уменьшения металлоемкости котлов теплоснабжения, а также уменьшить объем вредных выбросов в атмосферу при сгорании топлива, — отметил ученый. — Здесь важно в первую очередь подобрать правильное соотношение воздуха и газа в топливно-воздушной смеси, чтобы обеспечить ее горение, а также полное сгорание топлива. Если топливо не догорит, то увеличится количество угарного газа. Кроме того, также важно, чтобы топка была оптимального размера. Использование керамических материалов позволяет существенно уменьшить ее размер, что также позволяет предотвратить загрязнение атмосферы.

Новая методика создания отопительных котлов с использованием пористых композитов может найти широкое применение по всей стране и за рубежом, а не только на Дальнем Востоке. По словам ученых, технологией уже заинтересовались китайские и японские компании.

Мария Недюк

Источники

Российские ученые создали новую экологичную методику теплоснабжения
Crimea-news.com, 03/01/2019
Российские ученые создали новую экологичную методику теплоснабжения
ИА Крыминформ (c-inform.info), 03/01/2019
Еще теплее: новая методика теплоснабжения уменьшит котлы и выбросы Топливо будет сжигаться с помощью композитных материалов
News2 (news2.ru), 03/01/2019
Еще теплее: новая методика теплоснабжения уменьшит котлы и выбросы
NewsGra.com, 03/01/2019
Еще теплее: новая методика теплоснабжения уменьшит котлы и выбросы
Известия (iz.ru), 03/01/2019
Российские ученые создали новую экологичную методику теплоснабжения
Пресса #1 (press-1.ru), 09/01/2019
Российские ученые создали новую экологичную методику теплоснабжения
The-1.ru, 09/01/2019
Российские ученые создали новую экологичную методику теплоснабжения
Крым 24 (c24news.ru), 09/01/2019
Российские ученые создали новую экологичную методику теплоснабжения
Epira.ru, 09/01/2019
Российские ученые создали новую экологичную методику теплоснабжения
Первый регион (ua-01.com), 09/01/2019
Российские ученые создали новую экологичную методику теплоснабжения
Crimea-news.com, 09/01/2019

Похожие новости

  • 28/07/2017

    Нестоличная наука: новгородские викинги, миниатюрный лазер и нейросеть-кардиолог

    ​​Робот-разведчик, древняя птица, рентгеновская линза и другие открытия и разработки российских ученых, сделанные вне Москвы и Санкт-Петербурга. Великий Новгород Уникальное кладбище X-XI веков обнаружила экспедиция Института археологии РАН при раскопках в центре Новгорода.
    826
  • 07/05/2018

    Томские ученые разрабатывают материал для производства имплантатов

    ​Ученые томского Института физики прочности и материаловедения СО РАН работают над получением биоинертных сплавов с низким модулем упругости для производства медицинских имплантатов. Сегодня самый распространенный материал для имплантатов - технически чистый титан, модуль упругости которого составляет около 120 гигапаскалей.
    434
  • 14/02/2017

    Томский ученый Илья Романченко - о физике и разработках

    ​​​Томский физик Илья Романченко получил премию президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2016 год. В интервью РИА Томск он рассказал о том, как его работа может помочь в борьбе против раковых клеток и террористов, почему в физике недостаточно просто выучить формулы, а также на что он собирается потратить 2,5 миллиона рублей.
    2746
  • 06/09/2017

    В Новосибирске расмотрели альтернативы «мусорному» концессионеру

    ​Альтернативные предложения по сбору и утилизации отходов были рассмотрены в рамках "Городской ассамблеи" в Новосибирске. Местные разработчики предложили новые современные технологии переработки ТКО.
    988
  • 27/03/2017

    Новосибирские ученые создали материал, обеспечивающий 30 лет непрерывной работы химического реактора

    Ученые из Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) создали новую технологию сплавления титана и тантала, в результате чего получили особо стойкий к коррозии и агрессивным средам материал.
    1632
  • 18/09/2018

    Директор ИАиЭ СО РАН Сергей Бабин принял участие в заседании научно-технического совета АУ «Технопарк – Мордовия»

    13-14 сентября в Саранске прошло VI заседание Научно-технического совета (НТС) АУ «Технопарк - Мордовия». Мероприятие было посвящено рассмотрению вопроса «Цифровая повестка в волоконной оптике». Ведущие российские учёные и специалисты в сфере научно-технической и инновационной деятельности обсудили завершение проекта по созданию Инжинирингового центра волоконной оптики, работа которого напрямую связана с задачей по построению цифровой экономики, поставленной Президентом России.
    295
  • 12/10/2016

    Томские ученые испытывают новые стекла для космических спутников

    ​Сотрудники НИИ ПММ ТГУ проводят испытания покрытий, созданных для защиты иллюминаторов, линз и зеркал космических аппаратов от эрозии. При помощи легкогазовой баллистической установки экспериментальные образцы обстреливают микрочастицами порошка железа со скоростью 5-8 километров в секунду.
    1690
  • 13/04/2018

    Дилатометр измерит деформации космических материалов в вакууме

    Ученые из Института физики им. Л.В. Киренского Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) разработали измерительную ячейку для исследования свойств материалов при температурах близких к абсолютному нулю.
    396
  • 04/12/2018

    В новосибирском Академгородке внедрили инновационную систему освещения улиц

    "Установка новой системы наружного освещения в Академгородке - хороший пример эффективного применения разработок новосибирских инновационных компаний для городского хозяйства", - считает мэр Анатолий Локоть, который оценил преимущества нового светового оборудования в ходе выездного совещания.
    660
  • 22/12/2017

    Новосибирские физики сконструируют для лунной базы солнечные батареи

    ​Освоение других планет - давняя мечта человечества. Но ее невозможно реализовать, не решив энергетическую проблему. Новосибирские физики предложили способ усовершенствовать солнечные батареи для работы в космосе.
    590