Учёные придумали, как эффективно утилизировать отходы угледобычи

Ученые Томского политехнического университета предложили новый способ утилизации угольного шлама. Метод заключается в добавлении к сырью искусственных газовых гидратов, что улучшает процесс горения отходов и значительно снижает уровень антропогенных выбросов.

Отходы, образующиеся в процессе добычи угля, называются угольным шламом. Их переработка и сжигание низкокачественного угля — важные задачи в энергетике. Однако этот процесс затруднён из-за физико-экологических характеристик сырья. Угольный шлам плохо воспламеняется, горит при низкой температуре и не полностью сгорает. Кроме того, при его сжигании выделяется большое количество вредных веществ.

Учёные лаборатории тепломассопереноса ТПУ предложили новый эффективный способ утилизации угольного шлама. Для этого политехники добавили к отходу гидрат метана, который улучшил характеристики горения шлама.

Одним из перспективных направлений применения газовых гидратов является их использование в качестве источника тепловой энергии, а также для инициирования горения низкосортных шламов при их утилизации.

Никита Шлегель, один из авторов исследования, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ

Результаты экспериментов показали, что газовый гидрат способен значительно улучшить воспламенение низкосортного топлива и повысить его эффективность.

Например, при добавлении газового гидрата к углю температура в камере сгорания возрастает на 300 °С, а в случае с угольным шламом — на 200 °С.

Выделяющийся с поверхности газового гидрата водяной пар способствует снижению антропогенных выбросов. Эксперименты продемонстрировали, что при сжигании такого композиционного топлива выбросы оксида серы (SO2) сокращаются вдвое, монооксида углерода (CO) — на 28%, оксида азота (NO) — на 43%, а углекислого газа (CO2) — на 21%.

Разработанная технология создания композиционного топлива на основе угольного шлама и газовых гидратов в будущем может найти применение в обогреве жилых помещений в отдаленных поселениях.

Ранее в Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ» был создан уникальный датчик водорода. Этот датчик способен работать в условиях экстремальных температур — от -150 °C до +450 °C.