Томские учёные разработали эффективный метод утилизации угольного шлама

Исследователи из Томского политехнического университета разработали инновационный способ утилизации отходов угледобывающей промышленности с использованием искусственных газовых гидратов. Данная разработка позволяет получать альтернативное топливо для выработки тепловой энергии в отдалённых регионах, что открывает новые перспективы в сфере энергетики.

Угольный шлам представляет собой отходы угледобывающей промышленности, утилизация которых является актуальной задачей современной энергетики. Сложность утилизации заключается в особенностях данного материала, таких как продолжительное время воспламенения, невысокая температура горения, низкая степень сгорания и значительный уровень вредных выбросов.

Согласно словам доцента Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Никиты Шлегеля, применение газовых гидратов позволяет не только эффективно утилизировать промышленные отходы, но и получать топливо с улучшенными экологическими характеристиками. Для проверки этой идеи учёные создали модельный котельный агрегат с форсуночным устройством для подачи сырья.

Исследователи провели более 50 экспериментов, которые подтвердили, что газовый гидрат способствует лучшему воспламенению низкосортного топлива и повышает степень его сгорания. Водяной пар, выделяющийся с поверхности газового гидрата, значительно снижает вредные выбросы. Эксперименты продемонстрировали, что при использовании данного композиционного топлива выбросы оксида серы уменьшаются вдвое, монооксида углерода на 28%, оксида азота на 43%, а углекислого газа на 21%.

Разработанная технология композиционного топлива из угольного шлама и газовых гидратов может найти применение в удалённых населённых пунктах для отопления помещений. Расчёты показывают, что для обогрева коттеджного посёлка с помощью котельной мощностью 1 МВт потребуется около 18 кубометров гидратного газа в час и примерно 84 кубометра угольного шлама. Для сравнения, при использовании обычного угля расход составил бы от 115 кубометров в час. Для функционирования такой котельной необходим только мобильный реактор гидратообразования.

В проекте участвовали специалисты ТПУ и Института теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН. Исследования были поддержаны грантом Министерства науки и высшего образования России, а результаты работы опубликованы в научном журнале Fuel, сообщает ТАСС.