Российские металлурги разработали методику полной утилизации золы, остающейся после сжигания угля на ТЭС, что поможет сделать эти отходы менее токсичными. Ее описание и результаты ее применения на одной из угольных электростанций в Омске были представлены в Journal of Cleaner Production.

"При внедрении разрабатываемой технологии произойдет качественное улучшение экологической обстановки в крупных городах. Благодаря отсутствию золоотвалов будут сохранены тысячи гектаров плодородной земли и получены ценные компоненты для промышленности России", – объясняет Дмитрий Валеев из Института металлургии и материаловедения РАН в Москве.

Каменный и бурый уголь представляют собой спрессованные останки растений, упавших на дно мелководных морей в далеком прошлом и «варившихся» внутри недр Земли на протяжении многих десятков миллионов лет. Человечество знает о существовании этого материала еще со времен античности, однако он начал добываться и использоваться в промышленных масштабах только со времен промышленной революции.

Сегодня на долю угольных электростанций приходится примерно четверть энергии, вырабатываемой в мире. Большинство развитых стран давно пытается перейти на более чистые источники энергии и максимально ограничить использование угля.

Анализ образцов пепла с угольных электростанций в США показал, что эти отбросы являются радиоактивными и содержат в себе неожиданно много радионуклидов, что делает их крайне опасными при попадании в окружающую среду.

Это связано с тем, что сжигании угля выделяется не только углекислота, но и множество вредных веществ, в том числе сернистый газ. Вдобавок, от 10% до 40% угля не сгорает, а превращается в золу – смесь из двуокиси кремния, оксидов алюминия, железа и кальция. Она содержит большое количество свинца, других токсичных металлов и даже уран, торий и иные радиоактивные элементы.

Подобные свойства золы, как отмечают Валеев и его коллеги, делают ее хранение и транспортировку крайне опасным, трудозатратным и тяжелым занятием. Часть ядовитых и радиоактивных веществ неизбежно просачивается в воду или попадает в атмосферу, что наносит дополнительный ущерб здоровью людей и состоянию окружающей среды.

Российские металлурги выяснили, как можно сделать переработку золы не только более экологичным, но и выгодным процессом, изучив структуру и состав одиночных песчинок этого материала и разработав методику, позволяющую извлечь из нее железо, алюминий и кремний.

Для этого ученые обработали пепел при помощи магнитов, промыли и перемололи его, а затем поместили в автоклав. После этого они нагрели и обработали его особым раствором, который состоял на 30% из соляной кислоты. В результате этого 95% алюминия растворилось в кислоте, а частички оксида железа и несгоревшего углерода были отделены от остальной части золы на первой стадии ее обработки.

Этот раствор, по словам металлургов, можно использовать в качестве одного из реагентов, применяемых сегодня для очистки питьевых и сточных вод. При этом его себестоимость будет ниже на 25% по сравнению с существующими методами его производства, где в качестве исходного сырья используется гидроксид алюминия.

Твердые остатки золы, в свою очередь, можно использовать в качестве основы для керамики или особо крепкого цемента. Все это, как заключают ученые, позволяет утилизировать фактически всю золу, что сделает угольные ТЭС намного более экологичными.

Исследование поддержано в рамках Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ).

Алексей Мальгавко

Источники

Ученые из России выяснили, как полностью переработать угольную золу - новости на сегодня 15.03.2019
News2world.net, 15/03/2019
Ученые из России выяснили, как полностью переработать угольную золу
3news.ru, 15/03/2019
Ученые из России выяснили, как полностью переработать угольную золу
Margust (gazeta-margust.ru), 15/03/2019
Ученые из России выяснили, как полностью переработать угольную золу
Margust (gazeta-margust.ru), 15/03/2019
Ученые из России выяснили, как полностью переработать угольную золу
Profi-news.ru, 15/03/2019
Ученые из России выяснили, как полностью переработать угольную золу
Новости@Rambler.ru, 15/03/2019
Ученые из России выяснили, как полностью переработать угольную золу
РИА Новости, 15/03/2019
Металлурги придумали, как снизить количество токсичных отходов при сжигании угля
24ТОП.kz (24top.kz), 18/03/2019
Металлурги придумали, как снизить количество токсичных отходов при сжигании угля
Margust (gazeta-margust.ru), 18/03/2019
Металлурги придумали, как снизить количество токсичных отходов при сжигании угля
Газета.Ru, 18/03/2019
Металлурги придумали, как снизить количество токсичных отходов при сжигании угля
Новости@Rambler.ru, 18/03/2019
Найден способ снизить количество токсичных отходов при сжигании угля
Российский научный фонд (рнф.рф), 19/03/2019

Похожие новости

  • 18/11/2017

    Глава РНФ Александр Хлунов возглавил рабочую группу Совета при Президенте РФ по науке и образованию

    17 ноября Владимир Путин внес изменения в положение и состав Совета при Президенте Российской Федерации по науке и образованию. Об этом говорится в документах, размещенных на официальном интернет-портале правовой информации.
    1429
  • 20/03/2017

    Александр Макаров: Академия должна стать полезной для страны

    Знакомим с кандидатами в президенты Российской академии наук. 22 марта состоятся выборы президента Российской академии наук. Свой взгляд на роль РАН в жизни страны высказывает кандидат в президенты академии, директор Института молекулярной биологии им.
    1635
  • 29/01/2018

    Президент РАН Александр Сергеев: Что нужно, чтобы Академия заработала по-новому?

    ​Ольга Орлова в рамках своей программы «Гамбургский счет» на ОТР беседует с президентом РАН Александром Сергеевым. Ольга Орлова: В преддверие дня российской науки президент Российской академии наук Александр Сергеев встречался с президентом России Владимиром Путиным.
    1202
  • 11/03/2017

    Генеральный директор РНФ Александр Хлунов расскажет о Президентской программе поддержки ученых в пресс-центре ТАСС

    ​14 марта в ТАСС состоится пресс-конференция, посвященная презентации президентской программы поддержки ученых. Генеральный директор Российского научного фонда (РНФ) Александр Хлунов представит разработанную по поручению президента РФ программу финансирования исследовательских проектов ведущих ученых.
    1244
  • 10/04/2018

    Александр Хлунов встретится с молодыми учеными России

    10 апреля генеральный директор РНФ Александр Хлунов посетит Международный молодежный научный форум «Ломоносов» и проведет встречу с молодыми учеными. Встреча пройдет в формате открытого диалога, молодые исследователи смогут задать руководителю Фонда интересующие их вопросы.
    846
  • 02/03/2017

    Крым воссоединяется с Академией наук

    ​Президиум Российской академии наук совместно с ФАНО обсудил процесс перехода крымских научных организаций под российскую юрисдикцию. Чиновники и академики заверили друг друга, что в России крымским ученым жить стало лучше, чем при украинской власти: институтам вернули имущество, подняли зарплаты и пообещали обеспечить госзаказами.
    1588
  • 23/03/2016

    Академик Асеев: «Появляются проблески надежды»

    ​Председатель Сибирского отделения академик Александр Леонидович Асеев на Общем собрании РАН прокомментировал несколько актуальных вопросов, связанных с текущим состоянием российской научной сферы. - Главный итог двух лет реформы: наука (по крайней мере, академическая) никакого импульса к развитию не получила.
    2933
  • 08/07/2017

    143 сибирских исследователя стали победителями первого конкурса Президентской программы исследовательских проектов РНФ

    Первый из четырех конкурсов, объявленных Российским научным фондом в рамках Президентской программы исследовательских проектов, завершен, в списках победителей опытные ученые и молодые специалисты из Сибирского отделения РАН, ВУЗов региона и научных центров.
    1567
  • 18/09/2017

    Академик Геннадий Красников: пять принципов научно-технологического развития России

    ​​Современные тенденции развития глобальной экономики предполагают использование науки в качестве главной производительной силы. Это подразумевает трансформацию сферы исследований и разработок из обособленного сектора социально-экономической системы в ее основополагающий элемент.
    1024
  • 06/10/2017

    Генеральный директор РНФ Александр Хлунов принял участие в международной конференции ИЮПАК и встретился с грантополучателями

    2 октября генеральный директор Российского научного фонда Александр Хлунов выступил на открытии 7-ой Международной конференции ИЮПАК по зеленой химии, которая  в 2017 году проходит на базе РХТУ имени Д.
    1064