Говорят, что новое - хорошо забытое старое. Так, мы уже писали о том, что в Новосибирске рассматривается пилотный проект, связанный с газификацией угля и утилизацией тепла для Демзоны СО РАН (в Академгородке) на Тепловой станции № 2. Газификация будет осуществляться на предприятии, выпускающем сорбент по технологии «Термококс-С». Технология - современная, но принципы здесь - хорошо известные и столь же хорошо изученные, причем достаточно давно.

Примечательно, что тема газификации угля вновь становится популярной среди ученых. Мы говорим "вновь", поскольку в нашей стране ей когда-то уделяли весьма серьезное внимание. Как отметил в одном из своих выступлений академик Сергей Алексеенко (Институт теплофизики СО РАН), в Советском Союзе в 1958 году было 2500 газогенераторов с общей производительностью 15 млн тонн угля в год! Не так давно (в 2015 году) в городе Кемерово создан Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, который займется разработкой соответствующих технологий. Совсем не исключено, что глубокая переработка угля становится далеко идущим технологическим трендом в нашей стране.

Самое интересное, что тема газификации твердой органики (включая и уголь, и древесину, и древесные отходы) хорошо известна у нас даже неспециалистам. Российские пенсионеры, наверное, хорошо помнят те времена, когда по нашим проселкам ездили грузовички, оснащенные газогенераторной установкой, работающей на обычных дровах. В СССР еще в тридцатые годы были созданы опытные партии таких автомобилей и тракторов. Во время войны газогенераторные ЗИСы вовсю трудились в тылу. Таким вот образом осуществлялась экономия очень востребованного на войне бензина. Этот опыт не остался незамеченным и до сих пор жив в памяти пожилых людей. В настоящее время некоторые "рукастые мужики" даже пытаются самостоятельно соорудить такую установку. В основном - для обогрева дома. А отдельные умельцы иной раз замахиваются и на создание автомобильного газогенератора.

Интерес к этой теме со стороны любителей понять не сложно: людей завораживает сама тема столь "нестандартного" использования угля или древесных чурок, способных заменить природный газ или бензин. Это говорит о том, что идея газификации твердой органики очень хорошо входит в "сознание масс". По сути, нет никакой необходимости объяснять людям, для чего все это нужно и какая с того польза. Им это и так понятно, без лишних объяснений (чего не скажешь, например, о таких сложных темах, как каталитическое сжигание или сжигание в сверхкритической воде). Соответственно, появись у нас добротные газогенераторные установки - не очень дорогие, надежные и безупречные с экологической точки зрения - они легко станут ходовым товаром. Спрос на них есть, безусловно. И найти им применение в энергетике или в производстве не составит особого труда - хоть для отдельных "физических лиц", хоть для организаций.

Разработкой конструкции такого газогенератора занялись специалисты Алтайского государственного технического университета имени И.И. Ползунова. Подчеркиваю, что речь идет о СОВРЕМЕННОМ газогенераторе, полностью соответствующем существующим ныне требованиям по эффективности, надежности и экологии. На первый взгляд, процесс газификации не так уж и сложен. Однако чем проще, чем бесхитростнее конструкция, тем ниже качество получаемого газа, тем больше в нем ненужных негорючих компонентов и смол.

Нормальный газогенератор, пояснил один из разработчиков - сотрудник АлтГТУ Павел Сеначин, должен быть без смол и сажи, с заданными характеристиками и заданным соотношением горючего угарного газа и водорода.

При этом (что не менее важно) нужно рассчитывать на самый широкий спектр топлива, включая биомассу и различные углеродосодержащие отходы. При этом установка должна быть не только экономичной и надежной, но и не требовать квалифицированного эксплуатационного персонала, то есть быть доступной даже для любителей. И конечно же, необходимо создать целую линейку типоразмеров - от мини-установок до относительно крупных промышленных систем.

В настоящее время алтайские специалисты разработали две модели бессмольного трехзонного газогенератора - с выносной камерой сгорания и однокорпусный (последний считается более перспективным). Принципиальным техническим решением в данном случае является выделение трех зон, что как раз позволяет получить чистый газ, пригодный для самых разных целей - хоть для топки котла, хоть для автомобиля, хоть для газотурбинного двигателя. Да и сам по себе этот газ является ценным сырьем для химической промышленности (например, для производства метанола).

Правда, уточняют разработчики, для таких газогенераторов необходима предварительная подготовка топлива, которая заключается в брикетировании твердой органики. Однако необходимо учесть, что здесь используются органические отходы или же некондиционное топливо, непригодные для иного использования, - угольная мелочь, торф, отходы углеобогащения, ТБО, отходы сельского хозяйства и отходы животноводства. Именно брикетирование позволяет использовать разные виды топлива в одном и том же газогенераторе.

Грубо говоря, можно отовсюду "наскрести" самой разной ненужной органики, осуществить ее брикетирование, после чего эффективно утилизировать в газогенераторах. Брикеты, отмечает Павел Сеначин, отличаются по химическому составу, но имеют сходную форму и плотность.

Полагаю, что такая "всеядность" установки отвечает главным требованиям современности - полезной утилизации самых разных органических отходов. Фактически, наука приближает нас к тому дню, когда извлекать энергию можно будет из чего угодно. Мало того: то, что раньше считалось проклятием цивилизации, вскорости станет важным топливным и сырьевым ресурсом.

Принципиальное значение имеет и то обстоятельство, что газогенераторы можно использовать в домашнем хозяйстве. Я имею в виду отопление индивидуальных домов. Стоит ли говорить, что в каждой усадьбе этих органических отходов - пруд пруди. Пока нельзя сказать, что они станут главным источником энергии, однако недалек тот день, когда растительные или животные отходы будут утилизироваться с пользой. Сегодня, например, каждую весну владельцы усадеб жгут костры из прошлогодней ботвы и прочих растительных отходов. Полагаем, когда современные газогенераторные установки станут обычным энергетическим оборудованием, к этим отходам начнут относиться подлинно по-хозяйски. То есть вместо того, чтобы нагребать целые стога для последующего сжигания на открытом воздухе (а в деревнях, кто знает, каждую весну от этих костров заволакивает небо), эти отходы (надлежащем образом приготовленные за лето) будут уходить в топку вместе с углем и дровами.

Пока еще ученые только-только создают предпосылки для подобного хозяйствования. Но нельзя сомневаться, что через несколько лет такое рачительное отношение к отходам станет для многих из нас нормой.

Олег Носков

Источники

"Рукотворный" газ из отходов
Академгородок (academcity.org), 08/08/2017

Похожие новости

  • 02/06/2017

    Современные технологии сжигания мусора: лучше поздно, чем никогда

    В мэрии Новосибирска заинтересовались современной технологией сжигания мусора. Так, 24 мая в департаменте промышленности, инноваций и предпринимательства состоялось рабочее совещание с учеными и предпринимателями, где рассматривались возможности нашего города в осуществлении полного цикла данной технологии - от разработки проектов до выпуска соответствующего оборудования.
    237
  • 28/04/2016

    Сергей Алексеенко предложил создать технопарк «Энергоэффективный Академгородок»

    Новую концепцию директор Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН член-корреспондент РАН Сергей Владимирович Алексеенко обозначил в ходе форума «Городские технологии». — В ближайшие годы будут развиваться экологически чистые и эффективные методы переработки органического топлива, — отметил ученый.
    980
  • 24/10/2016

    Новосибирские ученые провели испытания котла на водоугольном топливе

    ​Новосибирские ученые провели в поселке Барзас несколько успешных испытаний котла на водоугольном топливе. В каком-то смысле это знаменательное событие, смысл которого могут оценить только профессионалы узкого профиля.
    602
  • 20/05/2016

    О демонстрационной площадке и роли Академгородка в продвижении инноваций

    ​Тема демонстрационной площадки активно обсуждалась год назад в одном из департаментов мэрии Новосибирска. Суть предложений заключалась в следующем: показывать инновационные разработки институтов СО РАН, пригодные для коммерциализации и использования в городском хозяйстве.
    744
  • 19/09/2016

    Как рождаются новые научные подходы

    ​В конце 1980-х годов директор Института теплофизики СО РАН академик Владимир Накоряков организовал три молодежные лаборатории, завлабами в которых стали свежеиспеченные кандидаты наук в возрасте до 32 лет.
    638
  • 08/06/2017

    Энергосберегающая «экзотика» Сибири

    ​Как вы знаете, в нашей стране очень широко используется один "убойный аргумент" против использования целого ряда технических инноваций, активно распространяющихся в других странах. Речь идет о постоянных ссылках на наши "особые" климатические условия, якобы не позволяющие нам развиваться в русле мировых трендов.
    166
  • 12/09/2016

    В Новосибирске научились промышленно производить уникальную нанодобавку

    ​Есть технологии, которые обрушивают рынки и в конечном итоге меняют мир, - взять хотя бы сотовую связь и цифровую фотографию. В 2014 году новое слово в материаловедении сказала новосибирская компания OCSiAL - именно здесь была разработана первая в мире промышленная технология синтеза одностенных углеродных нанотрубок.
    870
  • 29/11/2016

    Академический час для школьников

    30 ноября в 15.00 в малом зале Дома ученых СО РАН состоится лекция директора Института теплофизики  им.  С.С.  Кутателадзе  СО  РАН академика Сергея Владимировича Алексеенко  "Перспективы   использования   глубинного   тепла  Земли" — об альтернативных источниках энергетики.
    706
  • 09/04/2016

    Сергей Алексеенко: «Инновации требуют продвижения»

    ​Об основных инновационных направлениях, важных для функционирования Новосибирска как современного мегаполиса. Транспорт Проблемы нашего мегаполиса известны. Прежде всего, это проблема транспорта. Автомобильные пробки могут в буквальном смысле парализовать Новосибирск в ближайшее время.
    1025
  • 18/07/2016

    Сергей Алексеенко: «Петротермальной энергии достаточно, чтобы навсегда обеспечить человечество»

    ​Интервью с членом-корреспондентом РАН, директором Института теплофизики СО РАН Сергеем Владимировичем Алексеенко. На столе у директора ИТ СО РАН, лежит странной формы обгоревший камень, похожий на метеорит.
    1177