Способ получения топлива из угольной смолы и старых шин

Ученые из Томского политехнического университета предложили новый метод, использующий смесь обводненной угольной смолы и жидких продуктов переработки отработанных шин в качестве топлива. Эта комбинация обеспечивает более быстрое воспламенение и снижает уровень вредных выбросов, как сообщается в пресс-релизе Минобрнауки. Об этом сообщает издание ТАСС.

Согласно словам доцента Научно-образовательного центра И. Н. Бутакова ТПУ Кирилла Ларионова, жидкие углеводороды отработанных шин и обводненная угольная смола, благодаря синергетическому эффекту, изменяют процесс горения, превращая два сложных побочных продукта в более эффективное топливо. Кислородсодержащие соединения угольной смолы, такие как кислоты и спирты, взаимодействуют с углеводородами шин, что способствует образованию паров и ускоряет воспламенение.

Пиролиз, представляющий собой термическое разложение под высокой температурой, считается одним из наиболее перспективных методов переработки отходов. В результате этого процесса образуются газ, углеродный остаток и жидкие углеводороды, состав которых зависит от исходного сырья и условий переработки. Однако некоторые продукты переработки могут оказаться непригодными для использования в качестве топлива.

Исследователи изучили смесь жидких углеводородов, полученных из отработанных шин горнодобывающей техники "Белаза", и обводненной смолы коксования угля из Кузнецкого угольного бассейна. Доля смолы в смесях варьировалась от 2,5 до 40% по объему. Состав и физические характеристики смесей анализировались с помощью аналитического оборудования, а отдельные капли сжигались в печи при температуре от 600 до 800 градусов Цельсия.

Результаты показали, что добавление обводненной угольной смолы значительно сокращает время воспламенения. Для смеси с 40% угольной смолы время воспламенения уменьшалось на 40% при 600 градусах Цельсия и на 75% при 800 градусах. Увеличение доли смолы также способствовало более полному сгоранию смеси, а выбросы угарного газа и оксида азота снижались до 50% в зависимости от количества добавленной смолы.

Разработанный метод может быть полезен в регионах, занимающихся угледобычей и переработкой, где существует необходимость утилизации отходов и получения энергии. Ученые рассматривают возможность создания системы сбора и утилизации таких отходов с целью выработки тепловой энергии для последующей продажи промышленным предприятиям или населению.

Кирилл Ларионов отметил, что это решение может стать востребованным в угледобывающих регионах, таких как Кузбасс, где есть потребность в утилизации отходов и использовании энергии. Возможна организация бизнес-модели, основанной на сборе и утилизации отходов с генерацией тепловой энергии и ее продажей.

Результаты исследования опубликованы в журнале Fuel и поддержаны федеральной программой Минобрнауки России "Приоритет-2030" в рамках национального проекта "Молодежь и дети". В работе принимали участие ученые Инженерной школы энергетики Томского политехнического университета.