Cientistas da Tomsk Polytechnic University estão desenvolvendo uma tecnologia para a obtenção de combustível líquido a partir de resíduos de carvão para usinas térmicas (TPSs). Esse combustível é 10 vezes mais ecologicamente correto e resolve dois problemas ao mesmo tempo:reduzir a quantidade de emissões antropogênicas de TPSs e descartar com eficiência os resíduos do processamento e beneficiamento do carvão. A equipe de pesquisa do Departamento de Automação de Processos de Energia Térmica liderada pelo Professor Pavel Strizhak compartilha seus resultados.

Como observa Pavel Strizhak, as usinas termelétricas geram de 40 a 45% da eletricidade mundial; eles também são as fontes de cinco contaminantes que respondem por 90 a 95 por cento de todas as emissões atmosféricas, como partículas de cinza, óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio e carbono, bem como vapor de água. Operar TPSs liberam dióxido de carbono (CO2), que os cientistas consideram como a principal causa do efeito estufa. As partículas de cinza volátil liberadas na atmosfera também podem conter outros compostos, em particular, metais pesados. Os produtos gasosos da combustão de combustível orgânico também podem incluir microelementos tóxicos e cancerígenos, hidrocarbonetos cancerígenos e outras substâncias nocivas.

'As pessoas acreditam que o mais perigoso são as emissões de óxidos de enxofre e nitrogênio que, quando fundido com a umidade atmosférica, oxidar, formando assim soluções fracas de ácidos sulfúrico e nitroso. Eles são as principais causas das chuvas ácidas.

O aumento da concentração de óxidos de nitrogênio contribui para a destruição da camada de ozônio, que protege nosso planeta da radiação ultravioleta, 'diz Pavel Strizhak.

Para reduzir os impactos antrópicos no meio ambiente e a quantidade de poluentes emitidos na atmosfera, Os cientistas da TPU sugerem a produção de pasta de água de carbono contendo composições de combustível petroquímico (CWSP) a partir de resíduos produzidos por beneficiamento de carvão ou refino de petróleo.

'Eles são composições de combustível líquido, 80 por cento dos quais são produtos de processamento de carvão. Usamos quatro grupos de substâncias como componentes principais:componentes combustíveis sólidos de carvão de baixa qualidade e resíduos de processamento de carvão, componentes de combustível líquido, e água e plastificantes (estabilizantes). O combustível resultante representa uma massa viscosa que será queimada em unidades de caldeira, 'diz Pavel Strizhak.

Cada um dos quatro componentes não pode ser usado como combustível na indústria de energia, mas juntos, eles formam um combustível comparável ao carvão tradicional com reduzido impacto econômico e ambiental.

Os resultados do estudo foram publicados no Journal of Hazardous Materials .

O estudo compara o efeito da combustão de carvão duro e pasta de água de carbono contendo combustíveis petroquímicos (CWSP) com base em resíduos de processamento de carvão (torta de filtro), amplamente difundidos na indústria mundial de energia.

'Queimamos esses dois combustíveis em temperaturas de 500 a 1000 C. Pela primeira vez, foi mostrado que a concentração de enxofre e óxido de nitrogênio é significativamente menor na queima de CWSP em comparação com carvões tradicionais, 'diz Pavel Strizhak.

O desempenho de saída (atraso de ignição, temperatura mínima de ignição limite, temperatura máxima de combustão) de CWSPs e carvão era muito semelhante.

'Os resultados obtidos abrem grandes oportunidades para o amplo uso de suspensões CWSP tão baratas, combustível com baixo consumo de energia e amigo do ambiente em comparação com o carvão tradicional. Usando combustíveis líquidos com base em produtos de processamento de carvão, os fabricantes serão capazes de reduzir o volume de mineração e desenvolvimento de novos depósitos. Esse, por sua vez, vai economizar recursos e reduzir os danos ao meio ambiente, 'diz Pavel Strizhak.

O desenvolvimento permitirá que os produtores de carvão processem os resíduos do beneficiamento de carvão e os queimem diretamente no local para gerar energia que reduzirá os custos de coleta e transporte de resíduos perigosos. A tecnologia já foi testada em uma empresa de produção de carvão da região de Kemerovo.