Использование органического топлива, по словам ученых ТПУ, это перспективное направление альтернативной энергетики. Оно позволяет не только существенно снизить загрязнение окружающей среды, но и экономически эффективно утилизировать органические отходы различных производств, передает РИА «Новости».
Седиментационное разделение – метод повышения качества органического топлива путем его очистки от минеральных примесей. Специалисты ТПУ применили этот метод для улучшения свойств доступных видов топливной биомассы и для детального рентгенографического исследования ее минеральных компонентов.
При помощи центрифуги органо-минерализированная биомасса – например, высокозольный торф или отруби, как в работе ученых ТПУ – под действием центробежных сил разделяется на две фракции: тяжелую с высоким содержанием минералов и легкую, близкую к чисто органической. Очищенное таким образом топливо сопоставимо по эффективности сжигания с бурым углем, широко применяемым в котельных и на ТЭЦ, сообщили авторы исследования.
«Минеральная часть торфа и отрубей создает при сжигании существенные трудности. Зольность высушенного торфа превышает 20 процентов, что серьезно уменьшает теплоту его сгорания и снижает КПД котельной установки. Зольный остаток от сжигания отрубей спекается, образуя прочный шлаковый налет, ухудшающий теплопередачу и снижающий как КПД, так и эксплуатационный ресурс установки», – рассказал научный сотрудник Научно-образовательного центра им. И.Н. Бутакова Инженерной школы энергетики ТПУ Роман Табакаев.
Высокоминерализированная фракция биомассы, оседающая на дно в процессе седиментационного разделения, может быть использована для получения высокоэффективных углеродных сорбентов, применяемых, например, для очистки воды, отметили ученые ТПУ.
Ключевым фактором спекания минеральной части отрубей, как выяснили ученые ТПУ, является высокое содержание калия по отношению к кальцию. По их словам, композиционное топливо из торфа и отрубей позволит полностью избежать шлакования поверхностей котельной установки.
«Добавление CaCO3 при сжигании отрубей в количестве не менее 5% массы позволяет полностью исключить спекание зольного остатка. Этого же можно добиться, добавив топливо с содержанием кальцита – например, высокозольный торф», – объяснил Роман Табакаев.
Исследование проводилось совместно с Институтом катализа имени Г.К. Борескова СО РАН. В дальнейшем научный коллектив намерен продолжить исследования минеральных компонентов биомассы для разработки новых типов топлива и улучшения технологии производства углеродных сорбентов.