Сибирские ученые нашли способы экологичного сжигания твердого топлива
В его задачи входит создание технологий по превращению низкосортного угля, отходов агропромышленного комплекса и деревообработки в экологичный источник тепла и электричества. Это уникальный проект для всей России.
Сколько бы ни велось разговоров о переводе тех же теплоэлектростанций с угля на газ, специалисты считают, что страны, в которых угля много - а это Россия, США, Китай, Индия, - еще долго не смогут от него отказаться. По оценке ученых, при разумном использовании угля в России его хватит лет на пятьсот. И вот здесь возникает одно непременное условие: должны быть экологически чистые, энергоэффективные методы переработки угля, чтобы его использование было конкурентоспособным с более чистым в применении природным газом. Речь идет о глубокой переработке угля, в основном газификации, то есть неполном сжигании с получением горючего синтез-газа, который тоже потом сжигается с минимумом выбросов. Это направление в том числе будут развивать в новом центре.
Он базируется на двух площадках. Одна - лаборатория газификации твердых топлив - в кампусе университета. В ней воссоздан полный производственный цикл: от помола топлива до утилизации полученного газа. Здесь рождаются новые ресурсоэффективные и экологичные технологии для современной энергетики.
Вторая площадка вынесена за город, на территорию томской ТЭЦ-3 (почти 30 километров от ТПУ). Вместе с партнерами специалисты ТПУ создали две технологические линии по газификации твердых топлив - экспериментальные стенды. Как пояснили в пресс-службе вуза, на ТЭЦ-3 для газификации будут использовать уголь, в том числе его низкосортные виды, а в перспективе - производственные и твердые коммунальные отходы.
"Центр "Экоэнергетика" будет играть большую роль по нескольким причинам. Уже понятно, что это один из передовых в России и Европе. Комплекс на ТЭЦ-3 сможет перерабатывать до шести тонн твердого топлива в час. До этого самый крупный исследовательский стенд был в Новосибирске, в Институте теплофизики Сибирского отделения РАН. Его мощности позволяли сжигать и перерабатывать одну тонну угля в час. В Европе самый большой стенд рассчитан на переработку 1,3 тонны в час. В энергетике вообще трудно масштабировать технологии, поэтому нужны такие мощности, которые приближали бы нас к промышленным условиям", - рассказал видный российский ученый в области теплофизики, академик РАН, лауреат престижной международной премии "Глобальная энергия" и профессор Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова ТПУ Сергей Алексеенко, который и стал научным руководителем центра "Экоэнергетика 4.0".
Академик Алексеенко с 1997 по 2017 год возглавлял Институт теплофизики имени С.С. Кутателадзе СО РАН. При нем активно велись исследования в области возобновляемых источников энергии - впервые в мире запущено массовое производство топливных элементов на боргидридах, изготовлены лабораторные образцы топливных элементов на алюминии, предназначенные для суровых условий эксплуатации, например в Арктике. Также большое внимание уделялось исследованиям в области петротермальной энергетики, использующей тепло глубинных земных пород. Накопленный опыт академик планирует применить и в центре.
"Одной из моих задач является координация работы. В ближайшее время будет разработана "дорожная карта", какие исследования будем проводить и что в итоге хотим получить. Далее нужно будет найти индустриальных партнеров, для кого все это делается, где будут использоваться новые технологии. Важно, что центр создан при политехническом университете. Это значит, что мы сразу сможем готовить специалистов в этой области, - говорит ученый. - Также в числе задач, поставленных перед нами руководством ТПУ, - создание условий для интеграционной работы с другими вузами, исследовательскими организациями. Это значит, что мы планируем привлекать к работе новосибирские институты и вузы. Свои предложения направили Институт теплофизики и Новосибирский государственный технический университет".
Как известно, в НГТУ ведется большая работа в сфере энергетики. Новосибирскими учеными совместно с инновационными компаниями Академгородка разработана программная платформа мониторинга экологичности и энергоэффективности промышленных предприятий. Она позволяет видеть проблемные зоны производства, которые могут привести к потерям энергии, авариям на тех же ТЭЦ или ущербу для экологии.
Благодаря еще одной технологии, созданной в НГТУ, можно не захоранивать золошлаковые отходы тепловых электростанций Новосибирска на золоотвалах, а использовать их как вторичное сырье. Ученые пришли к выводу, что добавление золошлаковых отходов позволяет снизить себестоимость строительных материалов на 30 процентов и даже сделать их более прочными.
Врио ректора ТПУ Петр Чубик высказал надежду, что "Экоэнергетика 4.0" станет многоцелевым центром и решит многие вопросы переработки, эффективного обращения с разными видами топлива. Это обеспечит лидирующие позиции "политеху" среди мировых научно-образовательных центров в области экологически чистого производства и использования энергии.