Ученые Пермского Политеха изобрели метод получения безопасного твердого биотоплива из органических отходов
Специалисты из Пермского Политеха предложили разделить поток твердых коммунальных отходов (ТКО) на мелкую и крупную фракции. Крупную фракцию измельчают до 40 мм и сушат. Далее из нее выделяют вторичное сырье и пластик для переработки, потом отбирают биогенные компоненты: пищевые и растительные отходы, макулатуру, натуральные ткани, дерево, которые становятся основой для биотоплива.
Готовое биотопливо выглядит как измельченный однородный продукт. Его можно применять как отдельно, так и в составе основного топлива в энергоемких технологических процессах, которые используют твердое природное топливо: на тепловых электростанциях, в цементном производстве и металлургии и т.д.
Мелкую фракцию до 80 мм делят еще на две части: 20–80 мм и 0–20 мм. Если попадаются балластные и опасные материалы, например, батарейки, их отправляют на обезвреживание, утилизацию или захоронение.
В отличие от аналогов, технология пермских экологов обеспечивает более полную переработку отходов, снижая их количество на 30%. Новая технология позволяет отсортировать все опасные компоненты, включая пластик из поливинилхлорида и батарейки. Поэтому в дальнейшем твердое биотопливо можно использовать без дополнительной подготовки. Еще один плюс разработки в том, что при сгорании оно практически не оказывает влияния на окружающую среду.
«Чаще всего внимание переработчиков ТКО сосредоточено на выделении вторичного сырья. Но в их составе после сортировки остаются компоненты, которые могут стать энергетическим ресурсом: бумага, полимеры, дерево, текстиль. От 65 до 93% отходов, которые можно успешно переработать, сегодня отправляют на полигоны. В частности, пищевые и растительные отходы составляют 25–40% от общего объема ТКО, и парниковый эффект от их разложения на объектах захоронения в 21–25 раз выше, чем от термической утилизации. Мы предложили технологию, которая сможет сократить выбросы метана и снизить потребление традиционного топлива», — рассказывает доцент кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха, младший научный сотрудник лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, кандидат технических наук и один из разработчиков Степан Полыгалов.
По словам ученых, биотопливо сможет стать ресурсом с нулевой стоимостью, а по характеристикам оно не уступает традиционному топливу. Такой вид твердого топлива считается углеродно-нейтральным, в отличие от ископаемых углеводородных энергоресурсов.
«Наша технология позволит максимально использовать ресурсный потенциал отходов, чтобы сократить их захоронение и снизить негативное влияние на окружающую среду. Кроме того, она соответствует критериям углеродной нейтральности и оказывает минимальное воздействие на климат. Переработка биогенных отходов представляет собой природоподобный подход: в процессе образуются те вещества, которые традиционно попадают в окружающую среду в результате естественных циклов», — поясняет проректор по науке и инновациям ПНИПУ, доктор технических наук, профессор Владимир Коротаев.
Способ, придуманный учеными, частично уже был реализован на базе лабораторного комплекса глубокой оптико-механической сортировки потоков отходов и материалов Пермского Политеха. Исследования компонентного и фракционного состава ТКО и их теплотехнических свойств помогают скорректировать процесс получения биотоплива и улучшить его качественные характеристики.