Сотрудники лаборатории Новых энергетических технологий Уральского федерального университета (УрФУ) разработали газификатор. С его помощью из древесных отходов можно вырабатывать синтез-газ, который будет использоваться, например, как топливо для двигателей внутреннего сгорания. Эта технология позволит лесообрабатывающим предприятиям самим себя обеспечить энергией, а также избавиться от затрат на хранение и утилизацию опила.
Процесс работы газификатора выглядит так: опил подается в установку, где при недостатке кислорода при температуре до тысячи градусов происходит его конверсия. Основным продуктом переработки древесных отходов является синтез-газ, состоящий из оксида углерода и водорода, его можно использовать как топливо, заменяющее природный газ, в электрогенераторе для выработки электроэнергии.
Благодаря уникальной технологии внутри установки происходит продольное и поперечное вихревое движение газа и опила. Это позволяет получить синтез-газ, обогащенный водородом, который считается наиболее эффективным и экологически чистым энергоносителем. При сжигании такого газа не образуется смола.
Газификатор может переработать до 600 кубометров опила в месяц, что соответствует грузовместимости 10 товарных вагонов.
«Исследования показали, что наша установка позволяет получить 5000–5500 кубометров синтез-газа в сутки, что эквивалентно 0,5-1 мегаватт тепловой энергии в синтез-газе. Этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством среднего размера деревообрабатывающее предприятие», — объясняет доцент кафедры тепловых электрических станций УрФУ Александр Никитин.
Опил может составлять до 10–15% от общего объема распиливаемого сырья. Этот материал имеет низкий потенциал использования: из-за мелкого размера его нельзя применять в целлюлозно-бумажной промышленности, а плиты из опилок имеют низкие показатели прочности. Древесные отходы создают для лесообрабатывающих предприятий проблемы с хранением и утилизацией: его сжигают, закапывают или вывозят на свалки.
«Наша разработка позволит решить две актуальные проблемы. Во-первых, эффективно утилизировать древесные отходы, что поможет высвободить полезное пространство. А во-вторых — получить синтез-газ, который может быть использован для энергообеспечения самих предприятий», — поясняет заведующая кафедрой тепловых электрических станций УрФУ Татьяна Богатова.
Сейчас ученые проводят испытания газификатора на предприятии. Установка разработана по программе Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).
