Российские ученые нашли энергоэффективный способ переработки угля в жидкое топливо с помощью доступных добавок. Разработка позволяет снизить затраты электричества в 4,3 раза, а расход энергии на производство 1 кг топлива — в 3,6 раза, сообщили ТАСС в пресс-службе Томского политехнического университета (ТПУ).

«Коллектив ученых ТПУ совместно с коллегами предложили способ переработки каменного угля в жидкое топливо с помощью специальных добавок — микроволновых поглотителей. Они позволили снизить энергозатраты процесса до 4,3 раза, а расход энергии на получение 1 кг жидкого топлива — до 3,6 раза», — сообщили в вузе.

Уголь остается одним из важных источников энергии и сырья, однако его использование в энергетике постепенно сокращается из-за высокого уровня вредных выбросов. Ученые ищут способы перерабатывать уголь в более ценные продукты — газообразное и жидкое топливо. Один из перспективных методов — микроволновый пиролиз, то есть нагрев с помощью СВЧ-излучения. Однако сам уголь не всегда эффективно поглощает микроволновую энергию, из-за чего процесс запускается медленнее, длится дольше и требует больше электроэнергии.

В ходе работы томские ученые проверили несколько доступных добавок, которые помогают углю лучше взаимодействовать с микроволновым излучением. Добавки заметно снизили энергозатраты на пиролиз: оксид железа повысил эффективность процесса в 4,3 раза, оксид меди — в 2,9 раза, навоз — в 1,6 раза, скорлупа кедрового ореха — в 1,3 раза. Полученный в процессе пиролиза газ по составу пригоден для переработки в жидкое топливо, что особенно важно для труднодоступных районов с дефицитным энергоснабжением.

«Наши исследования показали, что добавление поглотителей немного снижает количество жидких топлив, которые можно получить в перерасчете на килограмм угля. Однако на производство 1 кг готового топлива требуется в 1,2-3,6 раза меньше энергии. Этот показатель в перспективе намного важнее, поскольку расход энергии на производство во многом определяет цену итогового топлива, полученного из углеродного сырья», — отметил ведущий научный сотрудник Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Роман Табакаев.

В исследовании принимали участие ученые Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов, Инженерной школы энергетики и Инженерной школы природных ресурсов ТПУ, а также Тюменского госуниверситета. Исследование поддержано федеральной программой Минобрнауки России «Приоритет-2030». Результаты работы ученых опубликованы в журнале Energy.