Топливо из отходов угля может снизить антропогенные выбросы, показало исследование

Ученые Томского политехнического университета разрабатывают технологию получения жидкого топлива для тепловых электростанций (ТЭС) из отходов угледобычи. Это топливо в 10 раз экологичнее и решает сразу две проблемы: снижает объем антропогенных выбросов ТЭС и эффективно утилизирует отходы обогащения угля. Результатами делится исследовательская группа кафедры автоматизации теплоэнергетических процессов под руководством профессора Павла Стрижака.

ТЭС вырабатывают до 40–45% мировой электроэнергии и являются источниками пяти загрязнителей, на которые приходится 90–95% всех атмосферных выбросов: частицы золы, оксиды серы, азота и углерода, а также водяной пар. Работа ТЭС сопровождается выбросами углекислого газа (CO₂), который считается основной причиной парникового эффекта. Частицы летучей золы могут содержать и другие соединения, в частности, тяжелые металлы.

Для снижения антропогенного воздействия на окружающую среду ученые предлагают производить углеводородные водоугольные суспензии (CWSP) из отходов обогащения угля или нефтепереработки. Это жидкие топливные композиции, на 80% состоящие из продуктов переработки угля. В качестве основных компонентов используются четыре группы веществ: твердые горючие компоненты из низкосортных углей и отходов, жидкие горючие компоненты, вода и пластификаторы (стабилизаторы). Получаемое топливо представляет собой вязкую массу для сжигания в котлоагрегатах.

Исследование, опубликованное в Journal of Hazardous Materials, сравнивало эффект от сжигания каменного угля и CWSP на основе отходов обогащения (фильтр-кеков). При температурах от 500 до 1000 °C впервые было показано, что концентрация оксидов серы и азота при сжигании CWSP значительно ниже, чем при сжигании традиционных углей, при схожих энергетических показателях.

Использование жидкого топлива на основе отходов угледобычи позволит производителям снизить объемы добычи и разработки новых месторождений, экономя ресурсы и уменьшая ущерб окружающей среде. Разработка также позволит перерабатывать отходы обогащения на месте с последующим их сжиганием для генерации энергии, что снизит затраты на сбор и транспортировку опасных отходов. Технология уже прошла испытания на одном из угледобывающих предприятий Кемеровской области.