Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали установку, которая преобразует дымовые газы в диметиловый эфир — альтернативное топливо и сырье для химической промышленности. Об этом «Жуковский.Life» сообщили в пресс-службе вуза. Технология позволяет получать полезный продукт напрямую из выбросов, минуя дорогостоящие промежуточные стадии.
Разработка представляет собой замкнутый технологический цикл. Сначала дымовые газы, отбираемые от печи или котла, смешиваются с метаном. Затем смесь нагревается за счет собственной энергии системы и поступает в реактор.
«Далее в реакторе при высокой температуре (750-950°C) компоненты дымового газа (углекислый газ и водяной пар) вступают в реакцию с метаном. Чтобы она шла достаточно быстро, используется пористый материал с активными частицами никеля. В результате получается синтез-газ — смесь угарного газа и водорода. Для точной настройки состава в реактор добавляют небольшое количество метана и воздуха. Это нужно, чтобы получить идеальное соотношение компонентов один к одному, необходимое для следующей стадии процесса», — рассказал Илья Вялых, кандидат технических наук, доцент кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ.
После очистки и сжатия синтез-газ направляется в реактор, где при температуре 200-300°C превращается в диметиловый эфир.
«Финальным этапом поток из реактора направляется в холодильник-сепаратор, где диметиловый эфир конденсируется, отделяется от непрореагировавших газов в виде готового продукта. Небольшая неактивная часть смеси возвращается в систему или выбрасывается. Однако такой объем уже несопоставимо мал по сравнению с исходными дымовыми газами», — отметил Никита Кифель, ассистент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ.
Проблема выбросов CO₂ от теплоэнергетических установок носит глобальный характер. Традиционные методы очистки, такие как промывка газов или использование биореакторов, требуют больших затрат и сложного оборудования. Новая технология пермских ученых не только решает экологическую проблему, но и создает дополнительный источник дохода для предприятий за счет продажи диметилового эфира, который используется как экологичное топливо и сырье для химической промышленности. На изобретение уже получен патент.
Исследование учёных Пермского Политеха доказало, что переход установок малой генерации на биотопливо и водород позволяет сократить выбросы парниковых газов в три-четыре раза. Этот вывод стал возможен благодаря уникальной методике оценки углеродного следа, разработанной в вузе. Проблема актуальна, так как российская энергетика — источник почти половины всех парниковых выбросов, а производство одного киловатт-часа в среднем сопровождается выбросом 440 граммов CO₂.