Инновационные топливные пеллеты помогут сберечь окружающую среду

Дата:

Поделиться:

scientificrussia.ru
Фото: scientificrussia.ru

Специалисты из лаборатории тепломассопереноса Томского политехнического университета создали революционные топливные пеллеты, включающие компоненты из аграрных и промышленных отходов. Новая разработка демонстрирует улучшенные физические и механические характеристики, а главное — способствует значительному уменьшению выбросов углекислого газа в атмосферу на целых 20%.

Данный научный проект реализуется благодаря финансированию Российского научного фонда (грант №23-79-10098). Актуальные результаты исследования представлены в авторитетном научном издании Renewable Energy (Q1, IF: 9,0).

При создании инновационных топливных элементов исследователи применили комплексный подход к выбору материалов. Базовым компонентом послужили сосновые опилки — распространенный побочный продукт деревообрабатывающей промышленности. В качестве дополнительных ингредиентов успешно интегрированы промышленные отходы, топливо низкого качества и разнообразные сельскохозяйственные остатки (включая шлам угольного производства, торфяные материалы, солому и оболочку риса). Примечательно использование бытовых отходов — картона и пластиковых материалов.

Галина Няшина, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ и один из ключевых участников проекта, подчеркивает: «Мы сфокусировались на интеграции различных типов отходов в традиционные древесные пеллеты — от промышленного угольного шлама до бытового мусора. Наши эксперименты убедительно показали существенное влияние этих добавок на процесс горения, включая временные параметры воспламенения, длительность горения, температурные максимумы и состав выделяемых газов».

Исследования проводились с использованием передового оборудования, включающего термогравиметрический анализатор, камеру высокоскоростной съемки и специализированный газоанализатор. Современные технологии позволили точно фиксировать параметры воспламенения и горения, а также провести детальный анализ образующихся газов.

Экспериментальные данные выявили впечатляющие результаты: добавление соломы, богатой летучими веществами и обладающей пористой структурой, ускоряет процесс воспламенения на 32% и сокращает время горения на 15%. Включение картона в состав пеллет дополнительно уменьшает продолжительность горения на 20%.

Галина Няшина делится интересными наблюдениями: «Наши эксперименты, проведенные при температурах 700-900°C, охватили все этапы горения топлива. Мы обнаружили, что температурный режим существенно зависит от состава пеллет. Например, добавки торфа и угольного шлама повышают температуру термического разложения на 34% из-за специфики их минеральных компонентов. В целом, повышение температуры в исследуемом диапазоне значительно оптимизирует процесс горения».

Исследователи отмечают, что использование аграрных и угольных отходов в составе пеллет способствует снижению выбросов CO2 на 20%. При этом добавление картона и других бумажных компонентов уменьшает содержание оксидов азота на 22-78%, что существенно повышает экологичность топлива.

Томские ученые также провели всестороннее изучение физико-механических характеристик новых пеллет, включая их плотность, устойчивость к ударам и влагостойкость. Результаты превзошли ожидания: добавки повысили влагостойкость материала на 46% при одновременном улучшении прочностных показателей.

Информация и фотоматериалы предоставлены пресс-службой Томского политехнического университета.

Источник: scientificrussia.ru

Похожие статьи

Медиалига планирует исторический матч со сборной России по футболу

В 2025 году может состояться уникальное футбольное событие - товарищеский матч между командой Медиалиги и национальной сборной России....

Удивительная жизнь панды Катюши в Московском зоопарке

Руководитель Московского зоопарка Светлана Акулова радует поклонников очаровательными моментами из повседневной жизни великолепной семьи панд - малышки Катюши...

Новый состав президиума Госсовета пополнился опытными управленцами

Глава государства Владимир Путин утвердил обновленный состав президиума Государственного совета. Важный документ, размещенный на официальном портале правовой информации,...

Легендарная спортсменка Светлана Мастеркова развеяла слухи о своем здоровье

Выдающаяся российская легкоатлетка, обладательница двух олимпийских медалей высшей пробы Светлана Мастеркова лично выступила с заявлением, опровергающим недостоверные сведения...