Специалисты Томского политехнического университета открыли инновационный подход к решению проблемы угольного шлама — побочного продукта угледобычи. В основу метода легло применение искусственных газовых гидратов, которые не только ускоряют процесс сжигания отходов, но и сокращают объем вредных выбросов до 43%. Эта технология открывает путь к созданию экологичного топлива для теплогенерации в труднодоступных районах.
Энергия будущего из промышленных отходов
Угольный шлам, образующийся при добыче угля, долгое время считался сложным для утилизации материалом. Его низкая воспламеняемость, недостаточная температура горения и высокий уровень токсичных выбросов ограничивали возможности использования. Однако добавление гидрата метана кардинально меняет ситуацию: смесь демонстрирует стабильное горение и снижает нагрузку на окружающую среду.
«Наши эксперименты с газовыми гидратами ведутся несколько лет, — делится Никита Шлегель, участник проекта. — При нагревании гидрат метана распадается на водяной пар и газ, создавая эффективную топливную смесь. Это не только решает проблему промышленных отходов, но и дает доступ к альтернативному источнику энергии».
Практические результаты и перспективы
Для тестирования технологии ученые создали экспериментальную котельную установку, проведя свыше 50 испытаний. Результаты превзошли ожидания: добавление гидратов повысило температуру горения угля на 300°C, а для шлама — на 200°C. При этом выбросы SO₂ сократились вдвое, CO — на 28%, NO — на 43%, а CO₂ — на 21%.
Экономика и экология в гармонии
Расчеты показывают, что для отопления коттеджного поселка с мощностью 1 МВт потребуется всего 18 м³/ч гидратного газа и 84 м³/ч шлама. Для сравнения: традиционный уголь требует 115 м³/ч. Технология не только уменьшает расход сырья, но и работает на оборудовании, уже разработанном в университете — мобильном реакторе гидратообразования.
Новый подход объединил усилия исследователей Томского политеха и академических институтов, продемонстрировав, что даже промышленные отходы могут стать шагом к устойчивому будущему.
