• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.04.2023
Институт катализа СО РАН
473

Ученые Института катализа СО РАН сделали процесс сжигания угля более «зеленым»

4.6

Исследователи ФИЦ «Институт катализа СО РАН» оптимизировали экологически чистую технологию сжигания топлива в кипящем слое катализатора. Добавление к сырью биомассы позволило снизить выбросы парниковых газов на 30-40 процентов и довести степень выгорания топлива практически до ста процентов.

Ученые Института катализа СО РАН сделали процесс сжигания угля более «зеленым»
Ученые Института катализа СО РАН сделали процесс сжигания угля более «зеленым» / ©Getty images / Автор: Ирина Мельникова

Технология сжигания в кипящем слое катализатора (КСК) — уникальная разработка Института катализа СО РАН. Оно протекает при более низких температурах, чем традиционное пламенное сжигание, за счет чего снижаются выбросы вредных веществ в атмосферу. Процесс происходит в металлическом реакторе, наполненном шариками катализатора, которые циркулируют в нем с высокой скоростью в интенсивном потоке воздуха.

При сжигании в КСК содержащиеся в топливе летучие соединения сгорают на поверхности катализатора глубокого окисления, обеспечивая тем самым снижение выбросов продуктов неполного окисления. Еще один большой плюс по сравнению с обычным сжиганием — чем больше в топливе летучих веществ (а для бурого угля это 40–50 процентов), тем эффективнее происходит горение. Благодаря особенностям технологии нет необходимости устанавливать дополнительное оборудование по доочистке газов, что удешевляет генерацию тепла.

Технология сжигания в КСК предназначена для малой энергетики — локальных котельных в небольших населенных пунктах и на объектах инфраструктуры, например, транспортных узлах. В регионах Сибири и Дальнего Востока по этой технологии на буром угле работают пять объектов. Ученые решили проверить, как на процесс повлияет совместное сжигание бурого угля и биомассы — сосновых опилок.

«В связи с “зеленой” повесткой большое внимание уделяют процессам сжигания: объекты традиционной генерации — один из основных источников парниковых газов. Сжигание в кипящем слое катализатора сама по себе экологически чистая технология — выбросы токсичных веществ, таких как монооксид углерода, оксиды азота и серы, не превышают предельно допустимых значений. Однако использование биомассы делает процесс еще и более углеродно-нейтральным: растения поглощают углекислый газ в ходе роста, и, когда он выделяется при горении растительной биомассы, то не прибавляется к общему балансу CO2», — рассказывает один из авторов исследования, научный сотрудник Инжинирингового центра ИК СО РАН, кандидат химических наук Юрий Дубинин.

Ученые выяснили, что наиболее эффективно процесс протекает при 750 градусов Цельсия. Добавление биомассы к углю увеличивает степень выгорания топлива до 99,6 процентов (соотношение угля и опилок — 1:3 по объему). При этом соотношении учитываемое количество углекислого газа снижается на 36 процентов по сравнению со сжиганием угля, содержание угарного газа — на 44 процента, а оксидов азота, парниковый эффект от которых в 300 раз выше, чем диоксида углерода, — на 29 процентов. Оксидов серы в газообразных выбросах ученые не наблюдали ни в одном из экспериментов, хотя содержание серы в буром угле доходит до 12 процентов.

По словам Юрия Дубинина, еще одно значимое преимущество технологии сжигания в кипящем слое катализатора — возможность запуска котельных в отдаленных районах, куда сложно доставлять уголь.

«Технология хороша тем, что ее можно реализовать там, где есть трудности с доставкой традиционных ресурсов. В реакторе КСК мы можем сжигать не только уголь и опилки, но и такие сложные топлива, как горючие сланцы и битуминозные пески. Эти породы невозможно использовать в обычных котельных. Большие залежи битуминозных песков есть, например, в Якутии, а Россия занимает одно из лидирующих мест в мире по их запасам», — отмечает ученый. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Федеральный исследовательский центр «Институт катализа СО РАН» — один из крупнейших химических центров России. Включает в себя головную организацию в Новосибирске и филиалы в Омске, Волгограде и наукограде Кольцово. В центре работают более 1.3 тыс. сотрудников. ФИЦ ИК СО РАН проводит фундаментальные, поисковые и прикладные исследования в области катализа и создания новых материалов. Сферы применения катализаторов и каталитических процессов: нефтепереработка, нефтегазохимия, производство полимеров, водородная энергетика, снижение негативного воздействия на окружающую среду и т.д. Миссия центра — реализовать исследования мирового уровня в России, чтобы обеспечить устойчивое развитие и переход к наукоемкой экономике.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 15:12
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

11 часов назад
Мария Азарова

Ученые выявили генетическую мутацию, ответственную за напоминающий лакричные конфеты «салмиак» окрас шерсти, который недавно появился у домашних кошек в Финляндии.

Вчера, 11:00
НИУ ВШЭ

Исследователи Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ использовали технологии автоматического распознавания эмоций для изучения благотворительного поведения. В рамках эксперимента ученые показали 45 участникам исследования фотографии собак, нуждающихся в помощи, и предложили сделать пожертвования в их поддержку. Эмоциональные реакции на изображения определяли по мимической активности с помощью программы FaceReader. Оказалось, что чем сильнее участники испытывали грусть и гнев, тем больше денег они готовы были отдать в благотворительные фонды, при этом персональный уровень финансового благополучия не влиял на размер пожертвований.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

Позавчера, 15:12
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

24 мая
Полина Меньшова

Чрезмерный или неконтролируемый просмотр порноконтента, как правило, связан с особенностями психологического и эмоционального состояния человека. Какие именно факторы вызывают потребность в видео «для взрослых», объяснили специалисты из Австралии.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: