В САФУ предложили технологию сжигания торфа с минимальным выбросом парниковых газов

Технологию сжигания торфа с максимальным выходом тепловой энергии и минимальным выбросом парниковых газов предложили специалисты Северного Арктического федерального университета (САФУ) в Архангельске. Как рассказал первый проректор по стратегическому развитию и науке, профессор кафедры теплоэнергетики и теплотехники САФУ Павел Марьяндышев, исследование поможет устанавливать оптимальный температурный режим в котельных, которые используют торфяное топливо.

«Это технология энергетической утилизации торфяного топлива. Мы определили оптимальный температурный режим термического разложения, то есть пиролиза торфяного топлива. Основной процесс термического разложения торфа происходит в диапазоне от 400 до 500 градусов Цельсия, когда получается наибольшее количество теплоты. И мы определили, какие выбросы происходят при каких температурах. Оптимальный температурный режим для процесса горения торфяного топлива. И его можно задать в котельных, [которые используют торф]», — сказал Марьяндышев.

Торф — перспективный энергетический ресурс, который можно использовать в качестве топлива — как при прямом сжигании, так и в качестве компонента для производства высококалорийного биотоплива. Однако у этого вида топлива есть недостатки. Из-за большого количества влаги энергетическая калорийность торфа ниже, чем у угольного топлива. При сжигании торфа, как и ископаемого топлива, образуются парниковые газы. Но, по сравнению с бурым углем, торф — более экологичное топливо, при его сжигании значительно меньше выбросы углекислого газа, серы и твердых взвешенных частиц.

Ученые САФУ изучили процесс пиролиза торфа при разных температурах: от 200 до 600 градусов Цельсия. Анализ проводился с использованием пиролитической газовой хроматографии — масс-спектрометрии. При разных температурах выделяется разное количество компонентов, среди которых углекислый газ, эфиры, фенолы и кислоты. Например, при температуре 300 градусов происходит наименьшее выделение вредных веществ. При 500 градусах и выше наблюдается увеличение выделения уксусной кислоты, фенола, толуола и бензола. Таким образом, оптимальный диапазон — 400-500 градусов.

Для исследования использовался торф с месторождения «Большой Калтус 1» в Мезенском округе Архангельской области. Это месторождение в настоящее время активно разрабатывается, на его территории разведано 1 338 млн тонн торфа. Планируемый к производству топливный торф призван заменить импортный уголь в котельных региона. В настоящее время торф в качестве одного из видов топлива используется в котельной Дорогорского сельского поселения.

Изучение торфа, который добывают на месторождении, имеет большое значение для развития энергетической отрасли области. Новые данные заинтересовали Мезенскую торфяную компанию (ООО «МТК»), в этом году предприятие подписало соглашение с САФУ о разработке технологий переработки торфа в топливные гранулы.

Мезенская торфяная компания уже два года производит торфяное топливо для котельных. Это единственный подобный проект в Арктической зоне. Мезенский округ относится к труднодоступным территориям, и наличие торфяника актуально в связи с подорожанием угля и трудностями его завоза во время распутицы. Торф является возобновляемым видом топлива, его использование в качестве источника энергии помогает снизить негативное воздействие на окружающую среду.

Как отметил Марьяндышев, разработка торфяных месторождений, добыча и переработка торфа, а также перевод части местных котельных на торф в качестве основного вида топлива будут способствовать реализации энергетической стратегии РФ до 2035 года в Архангельской области и развитию внутренних энергетических рынков региона.

Исследование опубликовано в журнале Springer nature link.