В России ежегодно образуется более 850 тысяч тонн отходов на основе резины. Ученые Пермского Политеха разработали способ переработки ненужных автомобильных шин, который поможет получить тепловую и электрическую энергию. Газы, которые образуются при сжигании отходов, помогут очистить молекулярные «сита» в специальной установке. Новая технология позволит снизить расходы на электроэнергию и сократить загрязнение окружающей среды.

Результаты исследования разработчики опубликовали в журнале «Транспорт. Транспортные сооружения. Экология».

«Сегодня одной из актуальных экологических проблем становится утилизация старых автомобильных шин. Например, в нашей стране каждый год появляется свыше 850 тысяч тонн таких отходов, а из общего объема шин по всему миру пока перерабатывают только треть. Наша технология направлена не только на переработку сырья, но и на экономию электрической и тепловой энергии», – рассказывает один из разработчиков, магистрант кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха Олег Грубер.

Схема когенерационной установки / ©Пресс-служба ПНИПУ

Утилизация автомобильных шин с помощью традиционных методов требует высоких затрат электроэнергии. Поэтому экологи Пермского Политеха предложили способ переработки резины, при котором отходы термически обрабатывают при температурах порядка 500 градусов Цельсия. Такая технология не требует дополнительного расхода энергии и предварительной подготовки шин, но позволяет получать ценные ресурсы – пиролизный газ, жидкое топливо и углеродный материал, которые можно использовать для получения тепловой и электрической энергии. В среднем метод позволит получить 2,5 кубометров газа из одного килограмма сырья.

Технологическая схема блока очистки пирогаза от сернистых соединений промышленной установки / ©Пресс-служба ПНИПУ

«Негорючие компоненты и углекислый газ, которые образуются в результате процесса, мы «нейтрализовали» на специальной установке. В нее входят сорбционные фильтры, заполненные синтетическим цеолитом и модифицированным природным морденитом, которые выполняют роль молекулярного «сита». Они эффективно поглощают вредные вещества, и в окружающую среду поступает только безопасный газ», – поясняет научный руководитель разработчика, профессор кафедры «Охрана окружающей среды» Пермского Политеха, доктор технических наук Ирина Глушанкова.

Графическая модель производства резиновой крошки / ©Пресс-служба ПНИПУ

При переработке газ проходит через компрессорный узел, конденсаторы и сепараторы, что позволяет нейтрализовать часть вредных компонентов. Затем его очищают от сернистых соединений и осушают, на этой стадии применяют цеолит и модифицированный природный морденит. Эти вещества помогают быстро и эффективно очистить газы.

Ученые Пермского Политеха также модернизировали промышленную установку для переработки шин, что позволило сократить энергетические и экономические затраты. Электрическую и тепловую энергию можно получать с помощью установок, тип которых выбирают исходя из нужд предприятий. Например, для небольшого производства или жилых домов эффективно будет применять микротурбинные установки, а на более масштабных предприятиях – газотурбинные мини-ТЭЦ, считают исследователи.