Kulaffaldsbrændstof kan reducere menneskeskabte emissioner, undersøgelse afslører

Forskere fra Tomsk Polytechnic University er ved at udvikle en teknologi til at opnå flydende brændsel fra kulaffald til termiske kraftværker (TPS'er). Dette brændstof er 10 gange mere miljøvenligt og løser to problemer på én gang:at reducere mængden af ​​menneskeskabte emissioner af TPS'er og effektiv bortskaffelse af affald fra kulforarbejdning og udnyttelse. Forskerteamet i Institut for Automatisering af Termiske Strømprocesser ledet af professor Pavel Strizhak deler sine resultater.

Som Pavel Strizhak bemærker, termiske kraftværker genererer op til 40 til 45 procent af verdens elektricitet; de er også kilderne til fem forurenende stoffer, der tegner sig for 90 til 95 procent af alle atmosfæriske emissioner, såsom askepartikler, svovloxider, nitrogen og carbonoxider, samt vanddamp. Drift af TPS'er frigiver kuldioxid (CO2), som forskerne betragter som hovedårsagen til drivhusgaseffekten. Partikler af flygtig aske, der frigives til atmosfæren, kan også indeholde andre forbindelser, i særdeleshed, tungmetaller. Gasformige produkter fra forbrænding af organisk brændsel kan også omfatte giftige og kræftfremkaldende mikroelementer, kræftfremkaldende kulbrinter og andre skadelige stoffer.

"Folk tror, ​​at det farligste er udledningen af ​​svovl- og nitrogenoxider, som når de smeltes sammen med atmosfærisk fugt, oxidere, danner således svage opløsninger af svovlsyre og salpetersyre. De er hovedårsagerne til sur regn.

Forøgelsen af ​​koncentrationen af ​​nitrogenoxider bidrager til ødelæggelsen af ​​ozonlaget, som beskytter vores planet mod ultraviolet stråling, siger Pavel Strizhak.

For at reducere menneskeskabte påvirkninger af miljøet og mængden af ​​forurenende stoffer, der udsendes til atmosfæren, TPU-forskere foreslår produktionen af ​​kulstofvandsopslæmning indeholdende petrokemiske (CWSP) brændstofsammensætninger fra affald produceret ved kulforædling eller olieraffinering.

"De er flydende brændstofsammensætninger, 80 procent af dem er kulforarbejdningsprodukter. Vi bruger fire grupper af stoffer som hovedkomponenter:faste brændbare komponenter ud fra lavrangerede kul og kulforarbejdningsaffald, flydende brændbare komponenter, og vand og blødgørere (stabilisatorer). Det resulterende brændstof repræsenterer en viskøs masse, der vil blive brændt i kedelenheder, siger Pavel Strizhak.

Hver af de fire komponenter kan ikke bruges som brændstof i elindustrien, men sammen, de danner brændsel, der kan sammenlignes med traditionelt kul med reduceret økonomisk og miljømæssig påvirkning.

Resultaterne af undersøgelsen er blevet offentliggjort i Journal of Hazardous Materials .

Undersøgelsen sammenligner effekten af ​​forbrænding af stenkul og kulvandsslam indeholdende petrokemiske brændstoffer (CWSP) baseret på kulforarbejdningsaffald (filterkager), som er udbredt i verdens elindustri.

'Vi brændte disse to brændstoffer ved temperaturer fra 500 til 1000 C. For første gang, det blev vist, at koncentrationen af ​​svovl og nitrogenoxid er signifikant lavere ved afbrænding af CWSP sammenlignet med traditionelle kul, «siger Pavel Strizhak.

Udgangsydelsen (tændingsforsinkelse, minimumstærskel antændelsestemperatur, maksimal forbrændingstemperatur) af CWSP'er og kul var meget ens.

'De opnåede resultater åbner store muligheder for bred brug af CWSP suspensioner som billige, energieffektivt og miljøvenligt brændstof sammenlignet med traditionelle kul. Brug af flydende brændstoffer baseret på kulforarbejdningsprodukter, producenter vil være i stand til at reducere mængden af ​​minedrift og udvikling af nye forekomster. Det her, på tur, vil spare ressourcer og reducere skaderne på miljøet, siger Pavel Strizhak.

Udviklingen vil give kulproducenter mulighed for at behandle affald fra kulforædling og brænde det direkte på stedet for at generere strøm, der vil reducere omkostningerne til indsamling og transport af farligt affald. Teknologien er allerede blevet testet på en kulproduktionsvirksomhed i Kemerovo -regionen.