Как переработать отходы в топливо: технология из России
Ученые из Томского политехнического университета (ТПУ) провели серию экспериментов с разными топливными пеллетами и брикетами, изучая влияние на их характеристики различных добавок. В первую очередь в качестве дополнительных компонентов рассматривались сельскохозяйственные и промышленные отходы. Так удалось вычислить экологичность получившегося топлива и его физические свойства.
В качестве основы для пеллет использовались сосновые опилки, что является распространенным отходом лесной промышленности. А дополнительными компонентами послужили угольный шлам, торф, солома, рисовая шелуха, картон, пластик, смеси бытовых и индустриальных отходов в разных концентрациях. Эксперименты показали, что, добавляя те или иные элементы, можно регулировать время зажигания топлива, продолжительность горения, максимальные температуры, а также состав дымовых газов.
Испытания проводились в специальной лаборатории с высокоскоростной камерой, термогравиметрическим анализатором и газоанализатором. Некоторые результаты получились довольно любопытными. Например, добавление соломы в пеллеты ускоряет зажигание на 32%, а продолжительность горения сокращается на 15%. Если же примешивали картон, то время горения уменьшалось на 20%.
Все эксперименты проводились при температуре 700−900 °C, этот диапазон охватывает все стадии зажигания и горения топлив. В ходе исследования мы обнаружили интересные закономерности. Например, температура горения значительно зависит от состава пеллет. В образцах с добавлением торфа и угольного шлама температура термического разложения увеличивалась на 34%. Это связано с необходимостью более высоких температур для разложения минеральных компонентов этих материалов. В целом, было установлено, что повышение температуры в выбранном нами диапазоне сокращает время задержки зажигания до четырех раз и снижает продолжительность горения до 31%.Галина Няшинадоцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ
Также удалось выяснить, что добавление сельскохозяйственных и угольных примесей снижает выбросы углекислого газа до 20%, а картона и других бумажных отходов — концентрацию оксидов азота от 22% до 78%. Это делает пеллеты более экологичными.
Ранее мы рассказывали об исследовании, которое доказывает пользу накопления органики в океане для уменьшения парникового эффекта.
