Найден энергоэффективный способ получения жидкого топлива из угля

Российские ученые нашли энергоэффективный способ переработки угля в жидкое топливо с использованием доступных добавок. Разработка позволяет снизить затраты электроэнергии в 4,3 раза, а энергозатраты на производство 1 кг топлива - в 3,6 раза, сообщили в пресс-службе Томского политехнического университета (ТПУ).

"Команда ученых ТПУ совместно с коллегами предложила способ переработки угля в жидкое топливо с использованием специальных добавок - поглотителей СВЧ. Они позволили снизить энергоемкость процесса до 4,3 раза, а энергозатраты на производство 1 кг жидкого топлива - до 3,6 раза", - сообщили в вузе.

Уголь остается важным источником энергии и сырья, однако его использование в энергетике постепенно сокращается из-за высокого уровня вредных выбросов. Ученые ищут способы переработки угля в более ценные продукты – газообразное и жидкое топливо. Одним из перспективных методов является микроволновый пиролиз, то есть нагрев с помощью микроволнового излучения. Однако сам углерод не всегда эффективно поглощает микроволновую энергию, в результате чего процесс начинается медленнее, занимает больше времени и требует больше электроэнергии.

В ходе своей работы томские ученые протестировали несколько доступных добавок, которые помогают углю лучше взаимодействовать с микроволновым излучением.

Добавки существенно снизили энергозатраты на пиролиз: оксид железа увеличил эффективность процесса в 4,3 раза, оксид меди - в 2,9 раза, навоз - в 1,6 раза, скорлупа кедровых орехов - в 1,3 раза. Состав газа, получаемого при пиролизе, пригоден для переработки в жидкое топливо, что особенно важно для труднодоступных территорий с дефицитными энергообеспечениями.

"Наши исследования показали, что добавление поглотителей несколько снижает количество жидкого топлива, которое можно получить на килограмм угля. Однако для производства 1 кг готового топлива требуется в 1,2-3,6 раза меньше энергии. Этот показатель гораздо важнее в будущем, поскольку энергозатраты на производство во многом определяют цену конечного топлива, получаемого из углеродного сырья", - рассказал ведущий научный сотрудник Научно-исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Роман Табакаев.

В исследовании приняли участие ученые Научно-исследовательской школы физики процессов высоких энергий, Энергоинженерной школы и Школы инженерии природных ресурсов ТПУ, а также Тюменского государственного университета. Исследование выполнено при поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030». Результаты работы ученых опубликованы в журнале Energy.