Гориво од тресета и сапропела је исплатива алтернатива
- Детаљи
- Категорија: Остало
Научници са Томског политехничког универзитета (ТПУ) пронашли су начин да направе брикете за гориво од нискоквалитетних запаљивих материјала - сапропела (доњи седименти), тресета и мрког угља, који су по калоријској вредности (количини ослобођене топлоте) једнаки угљу. током сагоревања) и имају најнижу цену, известио је један од програмера Роман Табакаев.
Развој је представљен на изложби-презентацији „Производи, технологије и услуге предузећа и организација научно-образовног комплекса општинама Томске области“ за општине јужног дела Томске области. Такве изложбе се одржавају како би се сељани упознали са иновативним развојем компанија и универзитета Томска.
„Правимо брикете од горива ниског квалитета – тресета, мрког угља, дрвног отпада. Чак и од сапропела, који је заправо земља. На тржишту је неколико сличних производа. Али ти брикети се уништавају контактом са водом и скупљи су – веома су скупи за производњу због потребе да се користе машине за пресовање за формирање брикета. А наши брикети се могу обликовати ручно, опрема мора бити мање моћна“, рекао је научник. Такође је напоменуо да је цена тоне горива које је развио око 1.000 рубаља, што је неколико пута јефтиније од угља. Истовремено, топлотна вредност брикета за гориво је практично једнака калоријској вредности угља.
„Главна иновација је да је предложена нова технологија. Састоји се од три етапе. Сировине термички обрађујемо без приступа кисеонику и као резултат добијамо три производа од нискоквалитетног горива: гориви гас који се сагорева током рада, остатак угљеника и катран, који се директно користе за брикете“, додао је Табакаев.
Сада програмери, финансирани грантом из савезног програма Умник, прелазе на развој индустријског прототипа аутоматизоване линије за производњу брикета. Стварање комплекса за производњу 20 тона горива дневно - довољно да обезбеди топлоту малом селу - коштаће око 6 милиона рубаља. У блиској будућности планирају да пронађу инвеститоре и уђу на тржиште.
Према Табакајеву, главни потрошачи новог горива биће становници северних региона региона. „Веома им је скупо да превозе угаљ: он је већ 2,5 пута скупљи у Томску него у Кузбасу. Струја је такође веома скупа - скоро 5 рубаља по кВх“, објаснио је Табакајев.
За референцу
Томски политехнички универзитет је основан 1896. године као Томски технолошки институт цара Николаја ИИ. Структура универзитета данас обухвата 11 образовних института, три факултета, 100 одељења, три истраживачка института, 17 научних и образовних центара и 68 истраживачких лабораторија. На универзитету студира 22,3 хиљаде студената, укључујући 224 студента из 31 стране земље. У 2009. години ТПУ је био међу 12 универзитета у земљи који су добили статус националног истраживачког универзитета.
(РИА-Новости, 23.08.2012)
Примена у науци
Прво је утврђено биљно порекло тресета.
Пошто се тресет прилично брзо акумулира и добро се стисне током пропадања, супстанце које се уносе у њега се таложе у тресетним мочварама. Површина тресетишта је неуједначена, а материје које су пале на њу обично се слабо враћају ветром. Услед пропадања и мање-више уједначене компресије ове материје се јасно виде у слојевима збијеног тресета.
Током ерупција, пали пепео се добро прати у тресетним мочварама, а органска материја тресетних мочвара изнад и испод депонованог пепела подлеже датирању. Ово је уобичајени метод датирања палог вулканског пепела, који се широко користи у, на, на, на и. Такође, песак се таложи у приобалним тресетинама, што се наноси таласима. На овај начин се могу датирати вулканске ерупције и велики цунамији који су се десили пре 4000 или више година.
Књижевност
- , , "Енергетско-технолошка употреба горива", М., 1956.
- Наслаге тресета и њихова сложена употреба у народној привреди, М., 1970.
- Коришћење тресета и развијених тресетишта у пољопривреди, Л., 1972.
- Тресет у националној економији, М., 1968.
- Лисхтван И. И., Корол Н. Т., Основна својства тресета и методе за њихово одређивање, Минск, 1975.
- , Лежишта тресета, М., "Недра", 1976.
- А. Ф. Бовман, Земљишта и ефекат стаклене баште, 1990.
- Безуглова О. С. . Ђубрива и стимуланси раста. Приступљено 22. 2. 2015.
- Чланци
- // Велика руска енциклопедија. Том 32. — М., 2016. - С. 313-314.
- Тресет // Техничка енциклопедија. Том 23. - М.: Совјетска енциклопедија, 1934. - Стб. 746-763
- Прописи
ГОСТ 21123-85 Тресет. Одредбе и дефиниције
|
(запаљиви минерали) |
|
|---|---|
| Ред угља |
|
| Серија нафте и нафтоида |
|
Главни типови |
|||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Фосил |
|
||||||||
| Обновљиви и биолошки | |||||||||
| вештачки |
Апликација
Као гориво мрки угаљ се користи много ређе него камени угаљ. Користи се за грејање приватних кућа и малих електрана. По тзв. Сувом дестилацијом мрког угља добија се планински восак за дрвопрерађивачку, папирну и текстилну индустрију, креозот, карбонску киселину и друге сличне производе. Такође се прерађује у течно угљоводоничко гориво. Хуминске киселине у саставу мрког угља омогућавају његову употребу у пољопривреди као ђубриво.
Савремене технологије омогућавају производњу синтетичког гаса из мрког угља, који је аналог природног гаса. Да би се то урадило, угаљ се загрева на 1000 степени Целзијуса, због чега долази до стварања гаса. У пракси се користи прилично ефикасан метод: кроз избушену бушотину, кроз цев се на наслаге мрког угља доводи висока температура, а кроз другу цев већ излази готов гас, производ подземне прераде.
Као резултат дужег излагања повишеним температурама и притиском мрки угаљ се претвара у камени угаљ, а други у антраците.
Неповратан процес постепене промене хемијског састава, физичких и технолошких својстава органске материје у фази трансформације мрког угља у антрацит назива се метаморфизам угља. Структурно и молекуларно преуређење органске материје током метаморфизма праћено је доследним повећањем релативног садржаја угљеника у угљу, смањењем садржаја кисеоника и ослобађањем испарљивих материја; мењају се садржај водоника, топлота сагоревања, тврдоћа, густина, кртост, оптика, електрицитет и друга физичка својства. Угљеви у средњим фазама метаморфизма стичу својства синтеровања - способност гелификованих и липоидних компоненти органске материје да пређу, када се загреју под одређеним условима, у пластично стање и формирају порозни монолит - кокс.
У зонама аерације и активног деловања подземних вода близу површине Земље, угљи се подвргавају оксидацији. По свом утицају на хемијски састав и физичка својства, оксидација има супротан смер у односу на метаморфизам: угаљ губи својства чврстоће и својства синтеровања; релативни садржај кисеоника у њему се повећава, количина угљеника се смањује, повећава се влажност и садржај пепела, а топлотна вредност нагло опада. Дубина оксидације фосилног угља, зависно од савременог и античког рељефа, положаја подземних вода, природе климатских услова, састава материјала и метаморфизма, креће се од 0 до 100 метара по вертикали.
Највећи пренос топлоте добија се од антрацита, најмањи од мрког угља. Камени угаљ побеђује у односу цене и квалитета. У котларницама се најчешће користе угаљ разреда Д, Г и антрацити, јер. могу да горе без дувања. Угаљ разреда СС, ОС, Т користи се за производњу електричне енергије, јер.има висок пренос топлоте при сагоревању, али је сагоревање ове врсте угља повезано са технолошким потешкоћама које су оправдане само ако је потребна велика количина угља. У црној металургији, за производњу челика и ливеног гвожђа обично се користе разреди Г, Зх. Фракција дате класе угља се одређује на основу мање вредности најмање фракције и веће вредности највеће фракције, назначене у називу класе угља. Тако, на пример, фракција марке ДКОМ (К - 50-100, О - 25-50, М - 13-25) је 13-100 мм.
Резерве тресета у свету
Према различитим проценама, у свету има од 250 до 500 милијарди тона тресета (у смислу 40%), он покрива око 3% копнене површине. Истовремено, на северној хемисфери има више тресета него на јужној; тресетност се повећава са кретањем ка северу, а истовремено се повећава и удео тресетишта високог мочвара. Дакле, у подручју тресетишта заузимају 4,8%, у - 14%, у - 30,6%. Удио земљишта које заузимају тресетишта достиже 31,8% у () и 12,5% у . Такође постоји велики број налазишта тресета у Републици Карелији, Републици Коми, низу западних региона (нарочито у Рјазанској, Московској, Владимирској области). На располагању су довољне резерве тресета (налазиште Морочно-1). У бројним државама постоје и велике резерве тресета.
Према Цанадиан Пеат Ресоурцес (2010), Канада је на првом месту у свету по резервама тресета (170 милијарди тона), а Русија је на другом месту (150 милијарди тона).
Обнављање тресета у Русији процењује се на 260-280 милиона тона годишње.
Детаљи о методама и врстама вађења тресета
Као што је раније поменуто, већина наслага тресета налази се на површини. Тресет се екстрахује само према две главне шеме:
- са површине земље (сечење горњег слоја земље)
- из каменолома (користећи багере)
Постоји само 5 врста тресета:
- глодање (сечење)
- хидраулични стругач
- хидропет
- груда
- багет
мљевени тресет - један од најчешћих типова. Копа се на дубини од само 2 цм захваљујући трактору који рахли тло, дроби тресет и претвара га у ситне мрвице. Затим се тресет суши на сунцу, скупља у ролне, а затим се олабави још један слој. Након сваког таквог процеса, тресет се копа на истом месту још 5-6 пута. Сакупљени тресет се испоручује на посебно место и тамо се сакупља у посебне гомиле. Погодна сезона за вађење таквог тресета је летњи период, када је могуће природно сушење минерала. Метода млевења се такође користи за добијање тресета.
Бусен тресет добијен ископавањем. Сваки такав комад тресета тежи најмање 500 г Овај начин вађења је практично исти као претходни, али је једина разлика у томе што су му потребни временски услови. Бусен тресет се може копати у било које доба године. Такав тресет се копа са дубине од 50 цм помоћу специјалног диска са цилиндром у који се утискује тресет.
Хидротоп добијено хидрауличном методом, која је први пут предложена 1914. године, као што је раније поменуто.
уклесан тресет ископане од тресетних цигли ручно, понекад машинским обликовањем.
Што се тиче транспорта тресета са места вађења, он се врши након коначног сушења тресета и износи се ускотрачном железницом. За пољопривредне сврхе тресет се транспортује друмом.
Тресетно гориво ЛАД
 |
Опис и обим Тресетно гориво "ЛАД" је висококвалитетно комунално гориво. Није инфериоран у калоријама од огревног дрвета, мрког угља, шкриљаца, ниског угља. Калорична вредност тресетног горива је 3000-3500 кцал / кг. Тресетно гориво "ЛАД" не емитује карциногене, еколошки је производ. Тресетно гориво "ЛАД" се препоручује за грејање кућа, дацха, пластеника, купатила, котларница, пећи, као и кување. Предности тресетног горива:
Препоруке за употребу:
Складиште: Тресетно гориво "ЛАД" треба складиштити на сувим местима, заштићеним од подземних вода и канализације, као и од атмосферских падавина, на пример, на некој врсти пода, покривајући гориво пластичном фолијом. |
Сорте
Постоји много сорти и сорти мрког угља, међу којима је неколико главних:
- Обичан мрки угаљ, конзистенција је густа, мат браон.
- Мрки угаљ земљаног прелома, лако се утрља у прах.
- Смоласта, веома густа, тамно смеђа, понекад чак и плаво-црна. Када се сломи, подсећа на смолу.
- Лигнит, или битуменско дрво. Угаљ са добро очуваном биљном структуром. Понекад се налази чак иу облику целих стабала са коренима.
- Дизодил - мрки папирни угаљ у облику распаднуте танкослојне биљне масе. Лако се дели на танке листове.
- Мрки тресетни угаљ. Налик на тресет, са великом количином нечистоћа, понекад налик на земљу.
Проценат пепела и запаљивих елемената у различитим врстама мрког угља веома варира, што одређује заслуге запаљивог материјала одређене сорте.
Еколошке карактеристике
Формирање тресета се наставља до данас. Тресет обавља важну еколошку функцију, акумулирајући производе и самим тим акумулирајући атмосферски тресет.
Након исушивања наслага тресета, услед приступа кисеоника, почиње активна активност тресета, разграђујући његову органску материју. Овај процес се зове, током којег се угљен-диоксид ослобађа брзином која је за ред величине већа од брзине његовог акумулације у неометаној мочвари.
Опасност је да се може јавити у дренираним тресетинама.
На наслагама тресета формирају се органогена тресетна земљишта.Тресетичност се може приметити у горњим минералним земљиштима са продуженим заливањем воде или у хладној клими.
Када су тресетишта преплављена водама резервоара, тресетне масе понекад испливају, формирајући се.
Шта је процес пиролизе тресета.
Процес пиролизе тресета назива се и гасификација или стварање гаса. Овај процес се одвија на температури од 800 до 1300 степени Ц.
Суштина овог процеса лежи у производњи запаљивог гаса загревањем сировине до одређене температуре уз ограничен приступ кисеонику. Као резултат овог процеса, који се јавља у уређајима за сагоревање који ограничавају проток ваздуха споља, можете добити супстанце као што су:
- угљен моноксид
- метил гас
- Водоник
- Метан
- Гасовити угљоводоници
- И друге компоненте у различитим пропорцијама.
Погледајмо како се овај процес разликује од обичног сагоревања тресета.
Ако се током сагоревања тресета у конвенционалној пећи обезбеди прилив потребне количине кисеоника, онда као резултат таквог сагоревања, угљен-диоксид, вода, пепео (чија количина одговара садржају неорганских супстанци у првобитни тресет) и настају топлота.
Али ако је, након почетка процеса сагоревања, довод ваздуха ограничен, онда ће се сагоревање наставити, али ће производи сагоревања бити мало другачији. Резултат је вода, гас водоник и угљен моноксид. У овом случају, топлота ће се ослободити, доприносећи наставку процеса сагоревања. Под утицајем топлоте долази до прекида хемијских веза у молекулима сложених угљоводоника садржаних у тресету. Истовремено, у процесу комбиновања атома водоника са угљеником и кисеоником, ослобађа се топлота и формира се гасовити носилац енергије - генераторски гас.
Гас добијен пиролизом тресета састоји се од водоника, метана, угљен-моноксида и угљен-диоксида, мале количине угљоводоничних једињења високог реда, као што је етан, и разних нечистоћа, као што су честице катрана и пепела.
За разлику од много веће запремине оригиналног тресета, гас добијен од њега пиролизом је погоднији за складиштење и транспорт. Генераторски гас се може користити за производњу топлотне и електричне енергије и као гориво за моторе са унутрашњим сагоревањем након његовог пречишћавања. Поред тога, након додатног пречишћавања од Х2С, ЦС2 и ЦО2 — генераторски гас се може користити у производњи амонијака као извор водоника. Такође је могућа даља обрада генераторског гаса како би се из њега добила течна горива.
Мрки угаљ
Мрки угаљ је у облику густе, земљане, дрвенасте или влакнасте карбонатне масе смеђе линије, са значајним садржајем испарљивих битуменских материја. Често има добро очувану вегетативну дрвенасту структуру; прелом је конхоидан, земљан или дрвенаст; боја браон или мрко црна; лако гори димним пламеном, емитујући непријатан, особен мирис паљења; када се третира каустичним калијумом даје тамно браон течност. Сувом дестилацијом формира се амонијак, слободан или у комбинацији са сирћетном киселином. Специфична тежина је 0,5-1,5. Просечан хемијски састав, минус пепео: 50-77% (просечно 63%) угљеника, 26-37% (просечно 32%) кисеоника, 3-5% водоника и 0-2% азота.
Фотографија испод је мрки угаљ.
Мрки угаљ, као што име показује, разликује се од угља по боји (некад светлије, некад тамније); има, истина, и црних варијанти, али су у овом случају и даље смеђе у праху, док антрацит и угаљ увек дају црну линију на порцеланском тањиру. Суштинска разлика од каменог угља је у нижем садржају угљеника и знатно већем садржају битуменских испарљивих материја. Ово објашњава зашто мрки угаљ лакше гори, даје више дима, мириса, а такође и горе поменуту реакцију са каустичном поташом.Садржај азота је такође значајно инфериоран у односу на угаљ.
Индустрија тресета данас
Ресурси тресета покривају око 400 милиона хектара, али је само око 300 милиона хектара пуштено у функцију. Само 23 земље света баве се вађењем тресета. Предњаче Русија, где је концентрисано око 150 милиона хектара, и Канада, где тресетишта чине 110 милиона хектара. Тресет је обновљив ресурс и много више се производи него што се троши. Светске залихе тресета концентрисане су у Русији, јер се тамо налази 60% ресурса. Али по производњи, Русија је на четвртом месту, испред Канаде, Финске и Ирске.
Само 30% светског тресета се користи за гориво, преосталих 70% се користи за хортикултуру и пољопривреду. Горњи слој тресета има погодна својства за сточарство, цвећарство, биљну производњу и повртарство у условима стаклене баште. Тресет има значајну улогу на светском тржишту, посебно биљни тресет, који се највише извози.
Највеће лежиште тресета концентрисано је у Тверској области - 21%. Захваљујући томе, Тверски регион је у потпуности опремљен енергијом и плодношћу земљишта. ОЈСЦ "Тверторф" производи највећу количину производа од тресета широм Русије. Деведесетих година експлоатација минерала је значајно опала. Због кризе, опрема је престала да се ажурира, смањен је и капацитет предузећа специјализованих за тресет. Данас се стопе производње покушавају обновити, али процес захтева значајна финансијска средства и више радне снаге.
Главни проблем везан за индустрију тресета је развој правног и регулаторног оквира. Постоје одређене контрадикторности у правном статусу налазишта тресета, коме недостаје јасноћа у примени кредита које даје пореска служба. Приметни су и недостаци у обрачуну плаћања и пореза на земљиште. Стога, данас индустрија тресета пролази кроз озбиљну стагнацију.
Руска влада је поставила циљ до 2030. да повећа ниво вађења и прераде тресета како би се побољшали домаћи, савезнички и пољопривредни услови. Први неопходан критеријум је унапређење индустријске базе, тј. за развој нове опреме, тек тада се тресет може ефикасно користити у електранама специјализованим за снабдевање топлотом. У будућности, због својих корисних својстава, тресет ће се користити у медицини. Екстракт тресета је обогаћен минералима, па су његова својства одлична за људски организам, посебно лековито делује на кожу и поткожно ткиво. До 2030. године планирано је да се обнови тресетна база, изграде котларнице и термоелектране у удаљеним регионима, чији ће главни ресурс бити тресет.
тресетна земља
Од високог рита, ређе од ниског разложеног тресета, беру се тресетна земља и хумус тресетакористи се у и декоративни .
Тресет побољшава плодност земљишта. За употребу као саставни део мешавине земљишта за собне и стакленичке биљке, тресетни бусени се троше три године у ниским и широким гомилама, пошто свеже ископани тресетни бусени садрже супстанце штетне за већину биљака (). Да би се убрзало трошење и испирање киселина, врши се редовно лопатање. Мешавине земљишта на бази тресета одликују се значајним капацитетом влаге. У мешавини са песком, тресетна земља се користи за сетву ситног семена и као главна компонента у припреми земљаних смеша за многе заштићене приземне биљке.
Рударство
Методе вађења мрког угља су сличне за све фосилне угље. Постоје отворени (каријерни) и затворени. Најстарији начин подземне експлоатације су удубљења, коси бунари до угљеног слоја мале дебљине и плитке појаве.Користи се у случају финансијске неефикасности уређаја за каменолом.
Рудник је вертикални или коси бунар у стенској маси од површине до угљеног слоја. Ова метода се користи у дубоким шавовима који садрже угаљ. Одликује се високим трошковима извучених ресурса и великом стопом незгода.
Отворено копање се врши на релативно малој (до 100 м) дубини угљеног слоја. Најекономичнија је експлоатација отвореног копа или каменолома, данас се на овај начин ископава око 65% укупног угља. Главни недостатак развоја каријере је велика штета по животну средину. Вађење мрког угља се углавном одвија на отворени начин због мале дубине простирања. У почетку се врши уклањање откривке (стенски слој изнад угљеног слоја). Након тога, угаљ се ломи методом бушења и минирања и транспортује специјализованим (каменолоским) возилима са локације рударства. Јављачки радови, у зависности од величине и састава слоја, могу се изводити булдожерима (са лабавим слојем незнатне дебљине) или роторним багерима и драглајновима (са дебљим и гушћим слојем стене).
Порекло
Мрки угаљ формира слојеве наслага седиментних стена – пахуљица, често велике дебљине и дужине. Материјал за формирање лигнита су разне врсте пиалпа, четинара, дрвећа и тресетних биљака. Наслаге ових супстанци се постепено распадају без приступа ваздуху, под водом, испод главе мешавине глине и песка. Процес тињања је праћен сталним ослобађањем испарљивих материја и постепено доводи до обогаћивања биљних остатака угљеником. Мрки угаљ је једна од првих фаза метаморфизма оваквих биљних наслага, после тресета. Даље фазе - угаљ, антрацит, графит. Што је процес дужи, то је стање ближе чистом угљеником-графиту. Дакле, графит припада азоичкој групи, угаљ - палеозоику, мрки угаљ - углавном мезозоику и кенозоику.
Индустрија тресета
Индустрија тресета је категорија индустрије која обезбеђује земљу горивом као и ђубривом. Данас се тресет користи у пољопривреди, хемијским постројењима, електранама.
Дакле, шта је тресет? Тресет има карактеристичну браон боју. Настаје током времена од практично распаднутих остатака биљака, углавном маховина. Наноси тресета су мочваре и баре, које су скоро зарасле. У Русији се подручја са тресетом налазе у шумама. У ствари, тресет се састоји од 60% угљеника, што га чини најважнијим биоматеријалом. има прилично високу калоријску вредност. Тресет се такође користи за израду разних термоизолационих материјала, као што су плоче.
Подсетимо, 2010. године у Русији је избио страшан пожар повезан са запаљењем тресетних површина, услед чега су оштећене шуме. Након инцидента, постало је очигледно да ће индустрији тресета бити потребно много времена да се опорави.
Сада широм света добија око 25 милиона тона тресета. 1985. године експлоатација тресета достигла је врхунац, односно добијало се 380 милиона тона годишње. Међутим, од 1990-их, ниво вађења минерала је значајно опао на 29 милиона тона.
