Ученые Томского политехнического университета разрабатывают технологию создания топлива из отходов производства угля для тепловых электростанций (ТЭС). Такое топливо в десятки раз экологичнее угля, что позволит решить сразу две проблемы: снизить количество антропогенных выбросов ТЭС и эффективно утилизировать отходы, образующиеся при переработке и обогащении угля. Накануне Всемирного дня окружающей среды, который отмечается 5 июня, научный коллектив кафедры теплоэнергетических процессов ТПУ под руководством Павла Стрижака поделился результатами своих исследований.

Как отмечает Павел Стрижак, на тепловые электростанции приходится до 40–45 % всей вырабатываемой в мире электроэнергии. Между тем ТЭС являются источниками пяти загрязнителей воздуха, на долю которых приходится 90-95% всех выбросов в атмосферу, — это частицы золы, оксиды серы, азота и углерода, а также пары воды. Так, при работе ТЭС образуется диоксид углерода (СO2), высокое содержание которого в атмосфере ученые считают основной причиной развития парникового эффекта. Кроме этого, поступающие в атмосферу с дымовыми газами частицы летучей золы могут содержать и другие соединения, в частности, тяжелые металлы. Также в газообразных продуктах сгорания органических топлив могут содержаться токсичные и канцерогенные микроэлементы, канцерогенные углеводороды и прочие вредные вещества.

«Наиболее опасными принято считать выбросы в атмосферу оксидов серы и азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, окисляются, образуя слабые растворы серной и азотистой кислот, являющихся причиной выпадения кислотных дождей.

Также повышение концентрации оксидов азота способствует разрушению озонового слоя атмосферы, который защищает нашу планету от ультрафиолетового космического излучения», — говорит Павел Стрижак.

Чтобы снизить влияние человеческого фактора на экологию и сократить долю выбрасываемых в атмосферу вредных веществ, политехники предложили создавать из отходов, образующихся после обогащения угля или нефтепереработки, органоводоугольные (ОВУТ) топливные композиции.

«Они представляют собой жидкие композиционные топлива, в составе которых около 80 % — это продукты углепереработки. В качестве компонентов композиций мы используем четыре группы веществ: твердые горючие компоненты из числа низкосортных углей и отходов углеобогащения, жидкие горючие компоненты, воду, а также пластификатор (стабилизатор). В готовом виде такое топливо представляет собой вязкую массу, которая в дальнейшем будет сжигаться в котельной», — рассказывает Павел Стрижак.

Каждый из четырех компонентов в отдельности непригоден для использования в качестве топлива для «большой» энергетики, но вместе они представляют собой топливо, которое по своим энергетическим характеристикам не уступает традиционному углю, а его экономический и экологический эффект намного выше.

«Полученные нами результаты открывают большие перспективы для широкого применения суспензий ОВУТ как дешевого, энергетически и экологически выгодного топлива по сравнению с углями. Используя жидкое топливо из продуктов углепереработки, производители смогут снизить объемы добычи полезных ископаемых и разработки новых месторождений. Это позволит сберечь ресурсы и снизить вред, наносимый экологии нашей планеты», — заключает Павел Стрижак.

Разработка ТПУ позволит угледобывающим предприятиям перерабатывать отходы производства прямо на месторождениях и здесь же их сжигать для получения энергии, что позволит снизить затраты на сбор и транспортировку вредных отходов.

Добавим, на сегодняшний день технология политехников уже прошла тестовые испытания на одном из предприятий в Кемеровской области