Подлесные продукты: ученые создадут биотопливо из хвои и шишек
Сибирские ученые создали уникальный полностью отечественный реактор, который может создавать и анализировать новые виды биотоплива. Планируется, что в качестве сырья станут использовать отходы лесообрабатывающей промышленности: шишки, хвою, масла. Ученые уверены, что такое горючее будет гораздо более экологичным, чем привычный уголь. Впоследствии его можно будет использовать для отопления домохозяйств. Однако эксперты считают, что необходимо тщательно просчитать экономический эффект от нововведений.
Каким бывает биотопливо
Научные сотрудники лаборатории биотопливных композиций Института нефти и газа СФУ сконструировали установку для изготовления и анализа различных видов топлива из биологического сырья. Об этом «Известиям» рассказали в пресс-службе Минобрнауки. Горючее будут делать из отходов лесообрабатывающей промышленности и корчевания земельных угодий, отработанных технических и пищевых масел, отходов сельскохозяйственного комплекса и даже хвои и шишек.
— Наша главная задача — повысить энергоэффективность производства и получения биотоплива. Реактор снабжен особыми внутренними поверхностями, которые позволяют проводить все процессы при пониженных температурах и повысить при этом производительность, — рассказал «Известиям» руководитель проекта, заведующий лабораторией биотопливных композиций, заведующий кафедрой технологических машин и оборудования нефтегазового комплекса СФУ Владимир Бухтояров.
По его словам, установка в целом предназначена для лабораторных испытаний, но ее легко масштабировать в условиях реального производства.
— В настоящее время мы работаем над конструкцией охлаждающих элементов, а также улавливающих емкостей и фильтров, которые будут собирать и очищать новые разновидности биотоплив, получаемых на нашей установке, — сообщил специалист.
Установку снабдят измерительной аппаратурой, чтобы контролировать режимы и отладить технологические условия получения биотоплив — выяснить, при каких температурах можно получить те или иные топливные композиции и так далее.
Все детали нового устройства — авторская разработка красноярских исследователей, а установка в целом — полностью импортозамещенное оборудование, простое в использовании, подчеркнули разработчики.
Биотопливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов. Различается жидкое — для двигателей внутреннего сгорания (например, этанол, метанол, ), твердое биотопливо (дрова, солома) и газообразное (водород).
Зачем нужно топливо из шишек и отходов
Ядро установки — 200-килограммовый стальной реактор круглого сечения (так нагрузка распределяется максимально равномерно). В нем проходят все термохимические реакции, которые позволяют получать всевозможные разновидности биотоплива.
— Планируем окончательно собрать и запустить установку в ближайшее время. В I квартале 2025 года уже начнут изготавливаться и изучаться новые биотоплива, которые будут гораздо более экологичными, чем привычный уголь. В перспективе их можно широко применять в промышленности, для отопления домохозяйств. Еще выгодно перерабатывать выкорчеванные некондиционные древесные остатки с участков, предназначенных для строительства или нефтедобычи, например. Это шаг к рациональному использованию отходов, которые сейчас считаются бесперспективными, — отметил младший научный сотрудник лаборатории биотопливных композиций Артем Михайлов.
Реактор для биотоплива из хвои и шишек
Биотопливо считается важным и перспективным объектом для разработки и использования в качестве возобновляемого источника энергии, рассказал «Известиям» ведущий инженер Центра компетенций НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана Вадим Истомин. Один из наиболее значимых вопросов мирового сообщества — проблематика эффективного и рационального использования энергоресурсов, применения энергосберегающих технологий и скорости сокращения невозобновляемых источников. Для России эти вопросы стали актуальны после введения энергетических санкций в 2022 году, подчеркнул ученый.
— Использование биотоплива активно связано с концепцией зеленой экономики и основной парадигмой в увеличении доли биоресурсов в общей массе производства энергии в России. Если говорить об отраслях применения, то пока оно не сильно распространено и находит применение в основном в домашних условиях. Целый ряд стран применяет его для приготовления пищи, стирки и уборки и для обогрева помещений.
Меньшая часть используется в промышленности как источник энергии и смазочные материалы. Также биологическое топливо часто упоминают как альтернативу бензину, но в настоящее время его доля не превышает 2% в транспортной отрасли, — добавил эксперт.
Однако с биотопливом есть проблема — экономика. Именно поэтому многочисленные разработки ученых не идут в производство, рассказал ведущий эксперт рабочей группы FoodNet (Фуднет) НТИ Алексей Кук.
— Причем экономика должна быть не просто сопоставимой с существующими методами утилизации, но еще и окупать достаточно высокие начальные инвестиции в переоборудование инфраструктуры и технологических линий, — добавил он.
По словам эксперта, топливо из шишек, хвои и других отходов лесоперерабатывающей промышленности, в первую очередь можно использовать для энергообеспечения самих объектов, генерирующих отходы.
Исследование ведется в рамках госзадания Министерства науки и высшего образования РФ.
