Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН разработали технологию, позволяющую превращать опилки и другие виды древесных отходов в аналог угля, сообщают журналы Fuel Processing Technology и Energy.

«Важное достоинство этой технологии — ее экологичность. Кроме того, наряду с твердым топливом, можно получать порядка 10 процентов весьма ценных химических соединений: альдегиды, кетоны, спирты и карбоновые кислоты. Соединение биоэнергетики и химической промышленности — это весьма важная задача для нашей страны на ближайшие десятилетия», — заявил Борис Кичатов, сотрудник МФТИ и ОИВТ РАН.

За последние годы ученые и инженеры создали несколько технологий производства биотоплива. Как правило, сырьем служат соя, рапс и многие другие быстрорастущие злаки, чья биомасса ферментируется при помощи химикатов или бактерий и трансформируется в этанол и другие виды спиртов.

Некоторые экологи, просчитав все выбросы углекислого и других парниковых газов за все время выращивания биотоплива, сегодня не считают переход на такие виды топлива целесообразным. Ущерб от вырубки лесов под плантации часто превышает пользу от частичного отказа от ископаемых видов топлива.

Как передает пресс-служба Физтеха, Кичатов и его коллеги разработали технологию, которая позволяет производить биотопливо из отходов других производств, не связанных напрямую с топливной промышленностью.

Схема производства биотоплива, разработанная учеными из МФТИ и ОИВТ РАН / © Пресс-служба МФТИ

Этот процесс напоминает формирование каменного и бурого угля в недрах планеты. Ученые заполняют специальную печь спрессованными брикетами из древесного наполнителя, засыпают их толстым слоем особой глины и нагревают до температуры 200–300 градусов Цельсия. Несмотря на отсутствие кислорода, многие компоненты древесины, такие как гемицеллюлоза, начинают разлагаться на более простые молекулы. Опилки постепенно превращаются в некое подобие угля.

Исследователи уже пытались создавать подобные технологии, обжигая брикеты из древесного материала в инертной газовой среде или в присутствии небольшого количества кислорода. Это ускоряет процесс производства топлива, но приводит к тому, что значительная часть горючих веществ улетучивается вместе с газом или просто сгорает.

«Упаковка» брикетов в оболочку из глины, как показали опыты, позволяет обойтись без инертного газа. Подобный подход позволил ученым значительно повысить энергоемкость «биоугля».

«При вырубке лесов образуется большое количество отходов: пни, ветви деревьев. Чаще всего они сжигаются на месте, а порой и просто выбрасываются. В последнем случае они становятся источником для развития болезней и вредителей наших лесов. Наша технология позволит создавать относительно небольшие производства, которые помогут решить как энергетические, так и экологические проблемы», — заключил Кичатов.