Исследователи из Томского политехнического университета в сотрудничестве с коллегами разработали инновационный, энергоэффективный способ переработки каменного угля в жидкое топливо. Специальные добавки, известные как микроволновые поглотители, стали ключевым элементом этого метода. Как сообщает ИА Общественная служба новостей, новая методика позволяет сократить затраты электроэнергии на переработку угля в 4,3 раза, а расход энергии на производство одного килограмма жидкого топлива — в 3,6 раза.
Уголь продолжает оставаться важным сырьём, однако его традиционное сжигание производит значительное количество вредных выбросов. В связи с этим учёные активно ищут методы конверсии угля в более ценные продукты, такие как газ и синтетическое топливо. Один из самых многообещающих подходов — это микроволновый пиролиз, при котором уголь нагревается с использованием СВЧ-излучения. Однако существует проблема: сам уголь плохо поглощает микроволны, что замедляет процесс и требует больших энергозатрат.
Чтобы решить эту проблему, томские исследователи добавили к углю доступные вещества, которые улучшают взаимодействие с микроволновым излучением. В ходе экспериментов были протестированы различные добавки. Так, оксид железа продемонстрировал повышение эффективности в 4,3 раза, оксид меди — в 2,9 раза, навоз — в 1,6 раза, а скорлупа кедрового ореха — в 1,3 раза. Полученный в процессе газ может быть переработан в жидкое топливо, что особенно актуально для отдалённых и труднодоступных районов, где существует дефицит энергии.
По словам ведущего научного сотрудника ТПУ Романа Табакаева, добавки могут немного снизить выход жидких фракций на килограмм угля, однако основной выигрыш заключается в снижении энергозатрат. На производство одного килограмма топлива требуется в 1,2–3,6 раза меньше энергии, что существенно влияет на итоговую стоимость продукта. Таким образом, новая технология может сделать переработку угля экономически оправданной, даже в регионах с высокой ценой на электроэнергию.
В этом исследовании участвовали учёные из различных подразделений ТПУ и Тюменского государственного университета. Работа была поддержана федеральной программой Минобрнауки «Приоритет-2030» и опубликована в научном журнале Energy. Если данная технология будет адаптирована для промышленного использования, она сможет стать важным шагом к созданию более экологически чистых и энергоэффективных методов использования угля. Это позволит преобразовать уголь из «грязного» топлива в ценное сырьё для производства жидких углеводородов.