Необычную технологию утилизации промышленных и биологических отходов придумали в Томском политехническом университете. Предложенный томскими учеными метод переработки отходов угледобычи более чем актуален для Кузбасса, особенно для Таштагола.
Микроволновой пиролиз придуман уже давно, но он очень энергозатратен и длителен по времени. Поэтому практического применения этот вид утилизации пока не нашел. А ускорить процесс и сократить связанные с ним затраты удалось за счет добавления к отходам органических «добавок» – биомассы. В качестве биомассы использован… коровий навоз и скорлупа кедрового ореха.
Готовые смеси перед утилизацией ученые исследовали методом XRF-анализа и измеряли их диэлектрические свойства для оценки адсорбции микроволнового излучения. Далее их испытывали на лабораторной установке микроволнового пиролиза, параллельно фиксируя длительность процесса, количество получаемых газовых и жидких продуктов реакции. Эти данные легли в основу математической модели.
Результаты исследований показали, что добавление 10% навоза животных к каменноугольному штыбу ускоряет процесс пиролиза практически в два раза. При этом сокращается и продолжительность утилизации более чем на 8%. Добавление скорлупы кедровых орехов также способствовало сокращению времени инициирования и продолжительности процесса: например, 10% «добавки» сокращает энергозатраты на 47,5% и продолжительность на 9,9%.
Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках госзадания «Наука» (№ FSWW-2023-0003) и гранта Российского научного фонда (№ 22-19-00410-П). Результаты работы ученых опубликованы в журнале Energy Conversion and Management (Q1, IF: 10,9).
В качестве спонсора могла бы выступить администрация Таштагола, где на протяжении длительного времени не удается решить вопрос с коровьими «лепешками» на дорогах, тротуарах, детских площадках. Кроме того, сейчас идет сезон заготовки кедрового ореха, то есть кедровой шелухи тоже предостаточно.
К сожалению, технология утилизации угольного штыба, коровьего навоза с добавлением шелухи кедрового ореха пока находится на этапе лабораторных исследований. Но первые результаты уже обнадеживают. Поэтому неплохо бы было угольщикам уже сейчас заняться высадкой плантаций кедров. К тому времени, когда высаженные сейчас вместо вырубленных под разрезы кедры начнут плодоносить, у угольных компаний как раз подойдет время наведения порядка после себя. Вот тут-то и пригодится придуманная томскими учеными технология.