Томские ученые научились добывать из отходов электричество, тепло и водород одновременно
Специалисты Томского политехнического и Кузбасского технического университетов разработали технологию полигенерации, позволяющую получать из сельскохозяйственных отходов сразу три вида энергии: электричество, тепло и «зеленый» водород.
Российские ученые нашли способ превращать отходы в источник чистой энергии. Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) и Кузбасского государственного технического университета (КузГТУ) представили инновационную систему полигенерации, которая из буковых опилок и другого растительного сырья извлекает максимум пользы.
Технология основана на газификации биомассы с использованием перегретого водяного пара. Установка универсальна: в качестве сырья могут выступать не только опилки, но и уголь, шламы, любые органические отходы. Секрет высокой эффективности — в двухстадийном процессе и особых параметрах пара: температура достигает 1000 градусов при давлении до 30 бар.
В первой камере газогенератора сырье частично сгорает, образуя горючий газ (из него потом получают тепло и электричество) и твердый остаток. Во второй камере остаток газифицируется с образованием синтез-газа, богатого водородом — его содержание превышает 30%. Как уточнили в Минобрнауки, именно этот водород можно использовать как экологически чистое топливо для промышленности или транспорта.
Испытания на моделях с разным составом сырья подтвердили впечатляющие результаты. Эксергетическая эффективность парового котла выросла более чем в три раза — с 17% при традиционном подходе до 53% при новой схеме. Энергетическая эффективность получения водорода достигла 46%, а эксергия конверсии биомассы — 22%. Оптимальные условия для максимальной выработки водорода: пар, нагретый до 960 градусов при давлении 2 бара.
«Исследования показали, что такой подход увеличивает энергетическую эффективность схемы получения водорода до 46%, а общую эксергетическую эффективность до 39%. Разработанная система может лечь в основу создания биоэнергетических установок для удаленных районов страны», — подчеркнули в пресс-службе.