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

  • 27/08/2019

    Ученых ТГАСУ пригласили к сотрудничеству с компанией FIDESYS

    ​Научные разработки томичей по вычислительной механике – это программный комплекс, вычислительные алгоритмы и математические модели для решения динамических задач механики деформируемого твердого тела.
    339
  • 12/11/2019

    В Томске создадут новые высокотехнологичные производства

    ​Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) в кооперации с ведущими университетами и промышленными предприятиями России стал победителем конкурса на право получения субсидий для реализации комплексных проектов по созданию высокотехнологичных производств в рамках постановления Правительства РФ.
    339
  • 05/09/2019

    ТГУ и промпартнер будут продавать детекторы для медицинских приборов

    Радиофизики ТГУ вместе промпартнёром с АО «Экипаж» планируют в течение двух лет вывести на российский рынок собственные детекторы на основе арсенида галлия. Сейчас ученые дорабатывают детекторы до промышленных образцов, а новый партнер отвечает за привлечение средств, поиск покупателей и трансформацию университетского малого инновационного предприятия (МИП) в полноценную бизнес-структуру.
    253
  • 09/04/2019

    Три экспериментальные разработки томских ученых проверят на МКС

    ​Институт физики прочности и материаловедения СО РАН и РКК «Энергия» вместе с ТПУ и ТГУ готовят эксперименты, которые проведут на Международной космической станции. Как сообщили НИА Томск в пресс-службе администрации Томской области, ученые ИФПМ СО РАН и ТПУ завершили разработку конструкторской документации для изготовления российского 3D-принтера, который сможет работать в космосе и изготавливать детали из полимерного волокна на борту МКС.
    652
  • 25/12/2019

    Nature написал об историческом открытии с участием томских физиков

    ​Международная команда физиков-теоретиков, основу которой составляют выпускники Томского государственного университета, сотрудники лаборатории наноструктурных поверхностей и покрытий ТГУ и Университета Страны Басков, сумела теоретически предсказать первый антиферромагнитный изолятор MnBi2Te4.
    232
  • 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.
    678
  • 09/09/2019

    Томские ученые разработали микропылесос для очистки среды от вредных частиц

    ​В проекте участвовали учёные из Томского политехнического университета, Цзилиньского университета (КНР) и Университета Бен-Гуриона (Израиль). Учёные Томского политехнического университета (ТПУ) создали оптический микропылесос, который максимально очищает окружающую среду и помещения от вредных частиц.
    314
  • 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.
    709
  • 13/12/2019

    Когда объединение науки - во благо

    ​Всего 11 месяцев в Республике Саха (Якутия) работает новое научное объединение Федеральный исследовательский центр ЯНЦ СО РАН, в составе которого находятся семь научных институтов и Якутский научный центр.
    287
  • 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.
    714