Новые, экологичные виды топлива в настоящее время разрабатываются учёными всего мира. Определённый вклад в это дело вложили московские физики, которые разработали уникальную технологию получения биотоплива из древесных отходов. Их работа была освещена сразу в двух научных журналах — Fuel Processing Technology и Energy.
Под биотопливом принято понимать виды топлива, основой для которых служат материалы животного или, чаще, растительного происхождения – так называемая биомасса. Один из наиболее известных примеров – обычные древесные опилки; из них методом прессования получают брикеты, которыми топят печи в котельных и электрогенераторах. Однако в «необработанном» виде биомасса не очень хорошо подходит для заявленных целей. Опилки, к примеру, обладают низкой энергетической плотностью. Поэтому биомасса для производства топлива проходит определённую обработку.
Один из видов такой обработки – торрефикация. При этом на материал оказывается термическое воздействие (при температуре 200 – 300 градусов) без использования кислорода. То есть древесина, можно сказать, при такой высокой температуре не горит. Древесное вещество состоит в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина; при торрефикации разрушается как раз гемицеллюлоза. Гемицеллюлоза – это полисахарид, который обладает меньшей плотностью, чем обычная целлюлоза, она выполняет в большей степени вспомогательные функции.
Древесина, прошедшая торрефикацию, обладает улучшенными параметрами и может более успешно использоваться как топливо. В настоящее время существует целый ряд способов организации такой обработки, однако все они в той или иной степени несовершенны; кроме того, они зачастую небезопасны для экологии. По этим причинам торрефикация пока что не пользуется большой популярностью. При торрефикации обычно используются инертные газы, которые необходимы для защиты материала от воздействия кислорода; эти инертные газы, смешанные с продуктами обработки древесины, и затруднительно утилизировать.
Российские учёные в лабораторных условиях нашли способ справиться с этой проблемой. Предложенный ими способ торрефикации древесины совершенно не нуждается в использовании инертного газа. Вместо этого в реактор, куда погружаются опилочные брикеты или пеллеты, засыпается и какой-либо минеральный наполнитель – тальк, мел, особые разновидности глины и др. Эти вещества и защищают древесину от воздействия кислорода. Данный метод достаточно прост в использовании, более экологичен и, главное, имеет сравнительно низкую стоимость.
Один из авторов работы – физик Борис Кичатов. Он рассказал, что при использовании этой технологии можно получать высококачественную биомассу, по своим свойствам приближающуюся к углю (отсюда и другое название торрефицированной древесины – биоуголь). Дополнительное преимущество предложенного метода состоит ещё и в том, что при такой обработке образуются побочные соединения, тоже весьма полезные в различных отраслях промышленности: альдегиды, карбоновые кислоты, спирты, кетоны. Низкая стоимость данной технологии позволяет внедрять её на малых и средних предприятиях. Системы, использующие данную технологию, можно размещать прямо в местах заготовки древесины; в данном случае они пригодятся, к примеру, при вырубке лесов – ведь после неё на месте остаются многочисленные отходы (ветви, пни), которые, если начнут гнить, могут представлять опасность для почвы. Установка таких систем позволит создать практически безотходное производство.
Древесина при таком способе торрефикации превращается в топливо, которое при сжигании не выбрасывает большое количество двуокиси углерода в атмосферу, что ещё раз доказывает его высокую экологичность.
Торрефицированные материалы не гниют, могут храниться просто на улице – под открытым небом (даже во время дождя).
Топливные брикеты – альтернатива и углю, и традиционным дровам. Они достаточно лёгкие по массе, при этом благодаря содержащемуся в них лигнину имеют высокую прочность. Отдельные марки брикетов не боятся механического повреждения. Лигнин играет роль склеивающего вещества; для выполнения этой функции он размягчается, что происходит при высокой температуре. Брикеты получают не только из древесных опилок, но и из шелухи подсолнечных семечек, гречихи, сена, листьев и т. д. Брикеты выделяют больше тепла, чем традиционные виды топлива, их гораздо легче хранить – не нужны массивные помещения; всё это делает их использование более дешёвым, чем применение дров или даже обычного сена.
Топливные пеллеты (гранулы) отличаются от брикетов только размерами: это небольшие частицы, имеющие длину всего несколько сантиметров. Производить их начали достаточно давно – первые образцы появились ещё в 1947 году.
Гарантия
Сервис
Подбор
Госзакупки
