Иркутские ученые запустили в работу новейший комплекс синхронного термического анализа

Энергетики объясняют — это по сути своей та же печь, только изрядно модернизированная. Сжигая в ней разные материалы, ученые получают сведения об их составе и температуре воспламенения, характере горения, выясняют, какие вещества выделяются в процессе. От обычной деревенской печки установка отличается и объемами топлива — для комплексного анализа достаточно образца размером в половину ногтя.

В Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН работают четыре таких объекта с возможностью нагрева исследуемых материалов от комнатной температуры и до 2400°. Приборы приобретались поэтапно, в течение последних десяти лет, и сейчас вместе с масс-спектрометром составляют единый комплекс. Вся установка входит в Байкальский аналитический центр коллективного пользования. Помимо энергетиков, свои опыты здесь проводят химики, геологи и лимнологи. Нередко за помощью к ученым обращаются и представители коммерческих структур.

Научный сотрудник лаборатории термодинамики отдела теплосиловых систем ИСЭМ СО РАН Александр Козлов рассказывает: основными материалами для исследований энергетиков являются твердые топлива, в том числе низкосортные, то есть те, что нерентабельно сжигать в котельной. Это древесина и отходы лесной промышленности, некоторые виды угля, сланцы, торф. Им можно найти более удачное применение: газифицировать и полученный газ использовать для отопления и получения электроэнергии. Данные синхронного термического анализа помогают ученым прогнозировать ход этого процесса.

— Прибор позволяет смоделировать некоторые области реактора, в котором происходит газификация твердых топлив, — говорит Александр Козлов. — Исследуя эти стадии, мы можем определить кинетику — скорость протекания реакции. Для чего это нужно? Сведения о ней применяются в модельных расчетах, чтобы спрогнозировать поведение топлива, то есть ход его выгорания в реальном газогенераторе. В нашей лаборатории уже разработаны термодинамические модели, которые позволяют рассчитать процессы газификации угля и древесины как одноступенчатые, так и многоступенчатые.

К категории низкосортного топлива относится и шлам-лигнин — отходный продукт целлюлозного производства. Сегодня объем шлам-лигнина, захороненного в Байкальске, оценивается в 6,5 млн тонн. По мысли иркутских энергетиков, отход, имеющий теплоту сгорания, как у дров, может быть переработан в топливные брикеты. Пока этому мешает высокая влажность вещества, достигающая 90%. Предварительно массу необходимо высушить. Сделать это на месте невозможно в силу действующего законодательства, запрещающего хозяйственную деятельность на территории Байкальской экологической зоны, а транспортировка к месту сушки снизит экономическую выгоду будущего производства. Однако, отмечает Александр Козлов, при наличии заинтересованного инвестора все эти проблемы могут быть решены.

Юлия Смирнова, пресс-центр ИНЦ СО РАН

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈