Сибирь с ее развитой горнодобывающей отраслью и теплоэнергетикой испытывает колоссальную техногенную и, соответственно, экологическую нагрузку.

В Кузбассе на каждую тонну угля, извлеченную из недр открытым способом (занимающим больше половины регионального объема добычи), в среднем приходится восемь кубометров вскрышных пород. Кроме того, не территории Кемеровской области накапливаются отходы обогатительных фабрик и коксового производства. Плюс только на отвалах шести кузбасских электростанций скопилось порядка 85 миллионов тонн золошлаков, из которых перерабатывается не более десяти процентов, а остальное вымывается в окружающую среду. Эффективные способы использования этих ресурсов сегодня предлагают ученые.

Так, коллектив кафедры теплоэнергетики Кузбасского технического госуниверситета при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и областной администрации разработал инновационную технологию изготовления коксо-пылевых брикетов из отходов угледобычи, углеобогащения и коксования. Скажем, шлам, пыль и шихта, образующиеся при производстве кокса, по отдельности практически нигде не используются и экономического интереса не представляют. А вот продукт, который из них получили ученые (экологически чистое бездымное топливо), - это уже совсем другое дело. Продукт с высокой добавленной стоимостью может быть использован для сжигания в бытовых и промышленных топках, в коксохимии и металлургии. В том числе и для выплавки чугуна.

- Использование нашего продукта более выгодно, ведь если кокс стоит почти двенадцать тысяч рублей за тонну, то не уступающий ему по теплотворной способности брикет обойдется почти втрое дешевле, - уточнил заведующий кафедрой теплоэнергетики, доктор технических наук Александр Богомолов. - Дело в том, что, в отличие от других технологий брикетирования (а они сейчас очень распространены и в России, и за рубежом), наша технология, во-первых, не предусматривает термической сушки (брикеты набирают прочность и зольность на открытом воздухе в течение 24 часов), а значит, и лишних энергозатрат, а во-вторых подразумевает использование минеральной части золы уноса тепловых электростанций в качестве неорганического связующего вещества. Нигде ничего похожего мы еще не встречали.

Аналогов технологии, в разработке которой участвовали доцент Елена Темникова и аспирант Алексей Лапин, не нашли и организаторы 73-й Международной технической ярмарки International Technical Fair 2017 (ITF), которая этой осенью прошла в Болгарии. В результате сибиряки вернулись из города Пловдив с золотой медалью. И ведут с болгарской компанией переговоры о возможности использования нового вида топлива в медеплавильном производстве.

- Для доменного производства наш брикет не подойдет однозначно, потому что у него, вероятнее всего, не будет горячей прочности, а вот в низкошахтных печах, в которых изготавливается минеральная вата и базальтовое волокно, большая прочность и не требуется, - продолжает Александр Богомолов. - Реакционная способность тоже должна быть низкой, чтобы брикет медленно тлел, а не сгорал быстро. Так что мы ориентируемся на низкошахтное производство, но сначала нужно провести испытания.

К слову, работу над этой темой кафедра теплоэнергетики начала два года назад вместе с кемеровским заводом химреагентов. И сегодня они вместе не только доводят технологию изготовления коксово-пылевых брикетов до ума, но и выделяют из золы уноса магнитную фракцию. Делают это на специальной установке, которая вместе с тремя другими с трудом умещается в университетской лаборатории площадью всего в тридцать "квадратов". Эксперименты приходится проводить по очереди. А итогом должен стать проект линии полной переработки золошлаков. Из них можно получить целый ряд продуктов.

Так, полые микросферы пригодятся в производстве сферопластиков, тампонажных, буровых растворов и жаростойких бетонов. Железосодержащий концентрат идет в ферросплавное производство, а немагнитная часть, разделенная на три фракции, - на выпуск жидкого стекла, коксо-пылевых брикетов и фильтрующих элементов для регенерации отработанных трансформаторных масел. По идее, говорят ученые, в отходах содержится еще и дорогостоящий оксид кремния, только это нужно проверить.

А четверокурсник института химических и нефтегазовых технологий КузГТУ Василий Попов предложил свой метод получения альтернативного топлива из отслуживших автомобильных шин. Точнее, из технического углерода, получаемого при их сжигании. Эта очищенная от примесей сажа с добавлением измельченных вторполимеров прессуется в брикеты, которыми можно отапливать любые помещения. Такие "дрова" и горят дольше, и тепла дают больше. Кроме того, разработка, отмеченная серебряным призом Международного конкурса научно-исследовательских проектов молодых ученых "Eurasia Green" VIII Евразийского экономического форума молодежи в Екатеринбурге, может принести пользу с точки зрения экологии. Ведь отработанных шин в угледобывающем Кузбассе очень много, как, впрочем, и отходов полиэтилена.

Тем временем
В Рубцовске Алтайского края запускают цех по производству пеллетов. Это экологичное гранулированное топливо из прессованных опилок - во многих случаях достойная замена дровам, углю или газу. В частности, на территории горнолыжных курортов. С одной стороны, они исключают загрязнение окружающей среды, поскольку практически не выделяют при сгорании углекислый газ и диоксид серы. А золу можно использовать в качестве удобрения. С другой стороны, КПД котлов, работающих на пеллетах, - почти девяносто процентов.

Юлия Потапова

Похожие новости

  • 14/05/2018

    Интервью с начальником управления научно-технического развития дирекции нефтепереработки «Газпром нефти» Андреем Клейменовым

    - Андрей Владимирович, расскажите о приоритетных направлениях НИОКР Газпром нефти. Что стоит на повестке дня в первую очередь?- Как известно, у нас есть утвержденные стратегические ориентиры до 2025 г.
    143
  • 07/08/2017

    Нефтяники и аквалангисты будут использовать водный беспилотник

    ​Ученые Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) создали беспилотник на воде, с помощью которого исследуют озера. Судно длиной около метра сделано на базе аэросаней и оборудовано эхолотом.
    697
  • 21/06/2018

    Энергороутер в комнате и капуста на крыше

    ​Почему энергосистема нашей планеты изжила себя и какими технологиями ее можно заменить, знают алтайские ученые. Согласно российской программе стратегического развития к 2035 году по нашим улицам будут ездить машины без водителей, а потом и летать (как в фильмах Стивена Спилберга).
    121
  • 06/07/2017

    ТУСУР представил на выставке разработки для газовой отрасли

    Разработки Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники в интересах газовой отрасли были представлены на выставке продукции предприятий Томской области, в осмотре которой приняли участие представители ПАО "Газпром".
    542
  • 29/06/2016

    Аспирант АлтГУ разработал программу по выявлению мошенников

    ​Аспирант 1 курса физико-технического факультета Алтайского государственного университета Александр Александрович Капитанов представит разработанный им программный продукт по выявлению мошеннических действий с банковскими и другими видами карт на всероссийском конкурсе молодых специалистов компании "Роснефть".
    867
  • 27/04/2018

    Ученые ТУСУРа фиксируют экологические и климатические изменения с помощью мониторинга Земли из космоса

    ​Центр космического мониторинга Земли (ЦКМЗ) Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, анализируя полученные спутниковые снимки, фиксирует важные изменения, происходящие на поверхности Земли и в атмосфере.
    173
  • 09/09/2016

    В АлтГУ разработали систему обнаружения голосовых подделок

    ​Ученые физико-технического факультета Алтайского государственного университета разработали систему обнаружения голосовых подделок в системах биометрической идентификации. Коммерческий рынок показывает устойчивый интерес разработкам биометрического распознавания личности.
    814
  • 17/03/2017

    АлтГУ представит в Сколково проект газоанализатора по определению заболеваний человека

    ​Выпускник старейшего итальянского вуза - Университета Триеста (Trieste University), а ныне преподаватель физико-технического факультета Алтайского государственного университета, PhD, специализирующийся на клинической инженерии, Фабио Рищика стал одним из полуфиналистов конкурса инновационных проектов регионального этапа стартап-тура "Открытые инновации", который сегодня, 16 марта, начинает свою работу в Барнауле.
    641
  • 15/09/2017

    Метеорологи ТГУ используют новое оборудование

    ​На крыше шестого корпуса ТГУ установили автоматический измерительный комплекс, разработанный и подаренный университету сотрудниками Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН. Аппаратура без участия оператора производит непрерывное измерение и регистрацию многих физических параметров атмосферы: атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, скорости горизонтального и вертикального перемещений воздуха, напряженности электрического поля и других.
    554
  • 02/06/2017

    Алтайский госуниверситет встречает молодых ученых - участников Всероссийского конкурса СНО

    ​1 июня Алтайский государственный университет встречает участников III Всероссийского конкурса студенческих научных обществ и конструкторских бюро, в котором примут участие более 60 студенческих научных объединений со всей России.
    1049