Российские ученые предложили новый метод повышения эффективности сгорания угольного топлива — с помощью солей меди. Технология позволит на 40% сократить выбросы угарного газа и в три раза снизить недожог, превратив его в полезное тепло. Исследование опубликовано в журнале Fuel Processing Technology.
«На угольной энергетике рано ставить крест. Китай, несмотря на все "зеленые" тенденции, рассматривает уголь как основное топливо XXI века. В России доля угля в энергобалансе составляет немногим менее 20%. Даже Великобритания, последовательно проводящая курс на переход к возобновляемым источникам энергии, в третьем квартале 2020 года сожгла более 200 тыс. тонн угля. Следовательно, поиск каталитических добавок, активирующих сжигание угля, будет продолжаться. Мы добились определенных успехов в этом направлении: эффективность сгорания углей, особенно высокозолистых, существенно повышается при использовании катализаторов, предложенных и испытанных нашим научным консорциумом», — отметил руководитель исследования, Александр Громов из НИТУ «МИСиС».
Один из возможных методов повышения эффективности сгорания угля может стать использование каталитических агентов, способных повысить интенсивность процесса его горения. В качестве таких агентов могут выступать оксиды различных металлов или их прекусоры: нитраты, ацетаты, хлориды и сульфаты. Исследователи из НИТУ «МИСиС», ТПУ и Института катализа СО РАН им. Г.К. Борескова использовали соли меди в качестве активирующей добавки горения для повышения реакционной способности твердого топлива с высокой степенью углефикации, такого как антрацит или каменноугольный кокс. Такое топливо имеет высокую температуру воспламенения и теплоту сгорания при более низкой интенсивности горения. Увеличение реакционной способности и скорости горения позволило значительно снизить потери тепла из-за так называемого топливного недожога путем его преобразования в энергию.
По словам ученых, при использовании оксидных катализаторов существует необходимость обеспечить динамический контакт каталитической добавки и угля, то есть добавка должна быть распределена равномерно в слое топлива, отдавая кислород и усиливая реакционную способность смеси. Применение солей в качестве катализатора позволяет динамический контакт исключить, что является преимуществом данного метода, поскольку слоевое сжигание широко применяется в угольной энергетике.
В будущем применение солей меди для повышения эффективности сгорания угля позволит существенно снизить топливные потери в энергетической отрасли, минимизировать затраты энергии при растопке электроэнергетического оборудования и сократить выбросы от угольных электростанций.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
