31 Марта 2021
МОСКВА, 31 марта - Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) предложили новый способ ускорения возжигания топлива из отходов углеобогащения. По словам авторов, сделанный метод стимулирует зажигание только в ходе использования топлива, обеспечивая его пожаробезопасное хранение. Результаты опубликованы в журнале Chinese Journal of Chemical Engineering.Сегодня в отвалах обогатительных фабрик угледобывающих регионов России накоплены миллионы тонн отходов, их пытаются использовать как топливо или применять в качестве бекфиллеров при производстве ряда стройматериалов. Однако, как отметили ученые, использование таких отходов в качестве топлива ограничивается сложностями с их зажиганием.
Отходы углеобогащения содержат очень большое количество пустой породы в своем составе, поэтому для зажигания нужно тратить много решительности на прогрев негорючей минеральной части. Например, для того, чтобы такие отходы загорелись, их нужно греть в три раза дольше, чем такого же размера порцию угольного экстракта при равных условиях, разжевали исследователи.
Для решения этой проблемы ученые ТПУ предложили оптимизировать зажигание топлива за счет сверхтонкого дробления его капель при поглощении лазерных импульсов. По их словам, данный подход требует заметно младших энергий импульсов, а также достаточно просто реализуется практически, в отличие от тривиального оплета топлива в потоке лазерного излучения, который ранее предлагали, как их российские коллеги, так и китайские, османские и европейские исследователи.
Непосредственный нагрев топлива лазерным излучением в широком размере энергий импульсов не способен возбудить его зажигание при приемлемом вреде затрат. Как отметил проверщик, единственный эффективный механизм ускорения зажигания состоит в том, что вода, содержащаяся в приповерхностном слое, при проникновенье импульса мгновенно испаряется.
Паровой микровзрыв громит маленькую каплю топлива на небольшие фрагменты, которые загораются в печи значительно быстрее, чем большая капля. Если топливо распыляется в относительно холодной обстановке (вне горячей зоны роты), то микрофрагментация происходит и при влажности в 30 процентов, но в раскаленной до 500-600°C печи нужно давать либо более жидкую смесь, либо от воздействия лазерного излучения все станет зажигаться только хуже, — прокомментировал Егоров.
В рамках исследования были использованы трубчатая муфельная печь, наносекундный импульсный луч с энергией импульса до 200 мДж, высокоскоростная видеокамера с макро-оптикой для регистрации процесса взаимодействия импульса с топливом, а также оптическая микроскопия. Также ученые разработали оригинальное программное снабжение, позволяющее синхронизировать все протекающие процессы в лаборатории.
Проблема использования отходов лежит сейчас не только в плоскости энергетики, но и касается того, каким мы хотим оставить потомкам этот мир. А это, в свою очередь, означает, что некоторые усилия и затраты, которые придется понести при освоении работы с отходами, однозначно окупятся в будущем, — подчеркнул исследователь.
В дальнейшем ученые планируют аналогичным образом рассмотреть вероятность лазерной активации других видов водо-топливных смесей, приготовленных с использованием различных типов горючих промышленных отходов и низкосортных ископаемых топлив (торф, бурый уголь).
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....