Naukowcy stworzyli ekologicznie czysty zamiennik węgla

Naukowcy z Tomskiego Uniwersytetu Politechnicznego udoskonalili właściwości dostępnych rodzajów biopaliwa. Jak mówią, udało im się uzyskać z torfu i otrębów ekologicznie czyste paliwo, nie ustępujące pod względem efektywności węglowi brunatnemu. Artykuł na ten temat został opublikowany w czasopiśmie Fuel.

Wykorzystanie paliwa organicznego to jak podkreślają naukowcy Tomskiego Uniwersytetu Politechnicznego perspektywiczny kierunek alternatywnej energetyki. Pozwala ono nie tylko istotnie zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska, utylizowanie odpadów organicznych różnych przedsiębiorstw jest również korzystne z gospodarczego punktu widzenia.

Podział sedymentacyjny to metoda zwiększenia jakości paliwa organicznego metodą oczyszczenia z domieszek mineralnych. Specjaliści z Tomskiego Uniwersytetu Politechnicznego zastosowali tę metodę w celu poprawy właściwości dostępnych rodzajów biomasy paliwowej i szczegółowego badania rentgenowskiego jej komponentów mineralnych.

Przy pomocy wirówki organiczo-zmineralizowana biomasa, na przykład wysokopopiołowy torf czy otręby – jak w pracy naukowców Tomskiego Uniwersytetu – pod wpływem sił odśrodkowych rozdzielają się na dwie frakcje – ciężką z wysoką zawartością minerałów i lekką, bliską do czysto organicznej. Oczyszczone w taki sposób paliwo jest porównywalne pod względem spalania z węglem brunatnym, szeroko stosowanym w ciepłowniach i w elektrociepłowniach – podkreślają autorzy badania.

„Mineralna część torfu i otrębów sprawia przy spalaniu poważne trudności. Popiołowość wysuszonego torfu przekracza 20%, co istotnie zmniejsza temperaturę jego spalania i obniża sprawność kotła. Ostatek popiołu ze spalania otrębów jest spiekany, tworząc stabilną warstwę szlaki, pogarszający wymianę ciepła i obniżający zarówno sprawność energetyczną, jak i okres zdolności użytkowej kotła” – powiedział pracownik naukowy Centrum Naukowo-Edukacyjnego im. I.N. Butakowa Inżynierskiej Szkoły Energetyki Tomskiego Uniwersytetu Politechnicznego Roman Tabakajew.

Wysoko zmineralizowana frakcja biomasy, osiadająca na dnie w procesie podziału sedymentacyjnego może być wykorzystana w celu uzyskania wysokoefektywnych sorbentów węglowych, stosowanych na przykład do oczyszczania wody

– podkreślają naukowcy Tomskiego Uniwersytetu Politechnicznego.

Kluczowym czynnikiem spiekania mineralnej części otrębów, jak tłumaczą naukowcy Tomskiego Uniwersytetu Politechnicznego jest wysoka zawartość potasu w stosunku do wapnia. Paliwo kompozytowe z torfu i otrębów pozwoli całkowicie uniknąć żużlowania powierzchni kotła – podkreślają.

„Dodanie CaCO3 przy spalaniu otrębów w ilości nie mniej niż 5% masy pozwala całkowicie wykluczyć spiekanie pozostałości  popiołu. To samo można osiągnąć, dodając paliwo z zawartością kalcytu – na przykład torf wysokopopiołowy” – tłumaczy Roman Tabakajew.

Badanie zostało przeprowadzone wspólnie z Instytutem Katalizy im. G.K. Boreskowa Rosyjskiej Akademii Nauk. W przyszłości zespół naukowców zamierza kontynuować badania składników mineralnych biomasy w celu opracowania nowych typów paliwa i udoskonalenia technologii produkcji sorbentów węglowych.