В России превратили навоз в высококалорийный и экологичный газ

Оптимальные условия переработки навоза в горючий газ с высокой теплотой сгорания установили ученые ТюмГУ. По их словам, с помощью термической обработки микроволновым излучением (СВЧ) отходов животноводства удалось получить высококалорийное и экологичное топливо с высокой долей водорода. Результаты опубликованы в журнале Biomass Conversion and Biorefinery.

Исследователи отметили, что замещение ископаемых видов топлива на возобновляемые источники энергии, в частности биомассу, один из перспективных вариантов решения проблем загрязнения окружающей среды, связанных с энергообеспечением.

По их словам, одним из таких видов биомассы являются отходы животноводства – навоз крупнорогатого скота. Данное сырье в процессе естественного хранения и разложения на воздухе является источником парниковых газов – метана, оксидов углерода.

Ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) провели переработку навоза в топливный газ с помощью СВЧ-пиролиза. При использовании такого способа происходит термическое разложение органических соединений без доступа воздуха с одновременным воздействием СВЧ-излучения по всему объему материала. Именно поэтому нагрев происходит значительно быстрее, чем при стандартном пиролизе, а получаемые продукты имеют близкий к однородному состав.

В университете обратили внимание, что такой способ позволяет получить из навоза крупнорогатого скота высококалорийный (калорийность – величина выделяемой энергии при сжигании 1 м3 газа. – Прим.ред.) и экологичный газ с высокой долей водорода (14,1%) и низкой долей негорючего балласта (13,2%).«

"Мы показали, что пиролизный газ, полученный при СВЧ-воздействии, имеет более высокую теплоту сгорания (в 1,6 раз) и обеспечивает меньший выброс парниковых газов при сжигании (в 1,9 раз) в сравнении с генерируемым традиционным пиролизом газовым продуктом", – сообщил старший научный сотрудник лаборатории ресурсоэффективных технологий термической переработки биомассы Института X-BIO ТюмГУ Роман Табакаев.

Он добавил, что исследования по изучению СВЧ-пиролиза органических топлив активно ведутся в настоящее время во многих европейских странах, США и Китае. Однако, как правило, посвящены одному типу топлива или какому-то классу.

«Мы в своем исследовании рассматриваем комплекс топлив (от биомассы до угля) и уделяем внимание изучению механизма протекания пиролиза, возможности повысить эффективность переработки в газовый продукт за счет, например, введения в процесс полифункциональных катализаторов», – объяснил Табакаев.

На данном этапе перед учеными стоит задача разработать автономную энергетическую установку, которая на основе местных ресурсов (угля, древесины, торфа, соломы, навоза) позволила бы обеспечить электричеством объекты малой энергетики (частный дом или целое поселение, ферму, агропромышленное производство и т. п.), что особенно актуально для районов, где доставка топлива ограничена природными условиями.

Исследование реализовано при поддержке Российского научного фонда (РНФ), проект 22-19-00410 «Разработка научно-технических основ технологии получения продуктов СВЧ-пиролиза из биоугольных композиций».