Уголь вместо нефтепродуктов и урана: белорусские ученые рассказали о топливе будущего
Уголь – один из главных источников производимой электроэнергии во всем мире. В то время как запасов природного газа и нефти хватит на 40–60 лет, а уранового топлива – на 80–90, угля достаточно на тысячи лет. Но есть одна проблема: его использование наносит серьезный вред экологии. Это и выброс парниковых газов (CO2, СН4), а также SOx, NOx и твердых частиц при его сжигании, и загрязнение почвы и подземных вод в зоне складирования отходов. Однако белорусские ученые считают, что за этим видом топлива будущее, и знают, как сделать использование угля безопасным для природы.
Бурый уголь как будущее энергетики
Предложение белорусских ученых заключается в рациональном использовании полезных качеств добываемых углей на благо энергетики и экологии. Они призывают обратиться к реликтовой солнечной биоэнергетике – энергетике, основанной на использовании ископаемых горючих сланцев и угля с целью получения чистой энергии и попутного восстановления плодородия обедненных и опустыненных земель за счет выработки живого гумуса, предназначенного для восстановления почвы.
Энергия, запасенная в бурых углях и горючих сланцах, получена от древнего Солнца живыми организмами и растениями, существовавшими на планете более 100 миллионов лет назад. Поэтому горючие сланцы и угли имеют те же наборы макро-, микро- и ультрамикроэлементов, которыми обладали древние организмы и растения, когда окружающая среда не была загрязнена индустриальными отходами. Горючие сланцы и угли могут быть использованы не только для генерации электрической и тепловой энергии, но и для получения реликтового биогумуса − основы плодородия любых почв, – состоящего из гумуса и тысяч видов микроорганизмов.
Ученые предлагают до сжигания угля очищать его от негорючих примесей, снижая зольность, выделять из него полезные вещества, необходимые в первую очередь растениям, убирая тем самым из окислительных процессов горения такие элементы, как P, Na, K, Mg, Ca, Fe, Al, Ti и Si. Данный процесс можно сравнить с переработкой нефти, когда автомобиль заправляется бензином, а не сырой нефтью. По аналогии отходы от переработки нефти идут на получение мазута, а при переработке угля – удобрений для растений, что делает использование угля в энергетике более экологичным.
Белорусские ученые делают ставку на бурый уголь, объясняя свой выбор тем, что это продукт ранней стадии углефикации и в нем преобладают ионообменные катионы и металлические комплексы, связанные с органическими молекулами и капиллярной водой. Количественное формирование неорганических элементов в буром угле зависит от месторождения и может кардинально отличаться. Поэтому для каждого типа угля необходимо проводить полный цикл исследований с подбором индивидуальных реагентов и условий для получения очищенного бурого угля.
Как получить чистый уголь?
Проведенные эксперименты показали, что можно уменьшить содержание неорганических примесей до одного процента и получить таким образом чистый уголь. В основе опытов лежит метод химического выщелачивания для очистки бурого угля как наиболее простой способ отделения неорганических примесей. Полученные в процессе растворы с извлеченными и растворенными в них химическими элементами передаются для производства удобрений как источник микро- и макроэлементов.
Альтернатива жидким и газообразным углеводородам
В ходе исследований белорусские ученые смогли получить чистый уголь, представляющий собой твердое топливо, изготовленное из бурого угля, с общей зольностью порядка одного процента. Его использование вместо каменного угля является одним из перспективных решений для достижения высокого КПД и улучшения экологичности угольной энергетики.
Поскольку минеральные вещества удалены, предположительно, топливо может напрямую сжигаться в комбинированном цикле газовой турбины и значительно сократить выбросы CO2 по сравнению с традиционными угольными электростанциями.
Замена сырого угля чистым в существующих угольных электростанциях полезна для устранения проблем, связанных с золой, и необходимостью очистки дымовых газов. Чистый уголь также может быть использован как альтернатива жидким и газообразным углеводородам, материалам и химикатам на основе углерода.
Telegram 
Дзен 
VK Британские ученые обнаружили, что кофеин активирует древний молекулярный регулятор метаболизма — систему AMPK. Этот механизм регулирует устойчивость клеток к стрессу, ремонт ДНК и контроль роста. Открытие объяснило, почему кофеин связывают с более здоровым старением.
Новые элементы, обнаруженные в атмосфере газового гиганта KELT-20b, расширили представления о химическом составе этого мира. Спектральные сигналы показали, что атмосфера экзопланеты серьезно различается на утренней и вечерней сторонах.
Ученые из МФТИ с коллегами из МГУ построили аналитическую теорию вихря Абрикосова, оказавшегося внутри отдельного зерна сверхпроводящей пленки. Это микроскопический вихрь электрического тока, который течет внутри сверхпроводника второго рода вокруг крошечной несверхпроводящей области ядра вихря.
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.
В Нидерландах 7 сентября открылся крупнейший в Европе комплекс по улавливанию углекислого газа. При этом храниться углекислый газ будет в Норвегии.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно