Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) улучшили свойства доступного биотоплива. По мнению авторов, из торфа и отрубей можно было получить экологически чистое топливо, сопоставимое по своим характеристикам с бурым углем. Исследование опубликовано в журнале Fuel.

Использование ископаемого топлива - перспективное направление альтернативной энергетики, которое значительно снижает негативное воздействие на окружающую среду и обеспечивает рентабельные альтернативы утилизации промышленных органических отходов.

Сепарация путем осаждения - это метод улучшения качества ископаемого топлива за счет удаления минеральных примесей. Ученые ТПУ использовали этот метод для улучшения свойств имеющихся видов биомассы, а также для детального рентгенологического исследования минеральных компонентов.

В центрифуге под действием центробежной силы минерализованная биомасса, в том числе высокозольный торф или отруби, разделялась на две фракции - фракцию тяжелого торфа с высоким содержанием минералов и фракцию низкозольного торфа, близкую к чисто органической.

Авторы сообщают, что по эффективности сгорания топливо, полученное этим способом, сопоставимо с бурым углем, который широко используется на тепловых станциях и тепловых электростанциях.

«Минеральная часть торфа и отрубей вызывает значительные затруднения при сжигании. Зольность осушенного торфа составляет более 20%, что серьезно снижает теплоту его сгорания и снижает эффективность теплофикационных установок. Зольный остаток от сжигания отрубей агломерируется, образуя прочный - отложения шлака, ухудшающие теплоотдачу, снижающие КПД и ресурс котельного оборудования », - сказал Роман Табакаев, научный сотрудник Научно-исследовательского центра им. Бутакова Школы энергетики и энергетики ТПУ.

Груды угля

По мнению ученых ТПУ, высокоминерализованная фракция биомассы, оседающая при сепарации путем седиментации, может быть использована для получения высокоэффективных углеродных сорбентов для очистки воды.

Ключевым фактором спекания фракции тяжелого торфа оказалось высокое содержание калия по сравнению с кальцием. Композитное топливо из торфа и отрубей полностью предотвратит образование прочных шлаковых отложений.

«Добавление не менее 5% CaCO3 при сжигании отрубей полностью предотвращает спекание золы. Этого можно добиться, добавляя топливо с содержанием кальцита, например, высокозольный торф», - пояснил Роман Табакаев.

Исследование проводилось совместно с Институтом катализа им. А.В. Борескова СО РАН. В будущем исследовательская группа хочет продолжить изучение минеральных компонентов биомассы для разработки новых видов топлива и улучшения технологии производства углеродных сорбентов.
Источник