Научный коллектив Томского политехнического университета на базе Западно-Сибирского межрегионального научно-образовательного центра откроет научно-практическую лабораторию перспективных экологически чистых и ресурсосберегающих технологий энергогенерации — «зеркальную» лаборатории моделирования процессов тепломассопереноса ТПУ. На формирование материально-технической базы в 2022 году будет направлено 10 млн рублей.
Лабораторию организуют за счет средств программы открытой акселерации научно-исследовательских и научно-технических проектов и команд «Западно-Сибирский инновационный межрегиональный акселератор научно-технических проектов» (ЗИМА-21). На конкурсный отбор научный коллектив Исследовательской школы физики высокоэнергетических проектов и Инженерной школы энергетики ТПУ предложил концепцию промышленной технологии энергогенерации путем сжигания композиционного топлива из отходов и не востребованных широко энергоресурсов.
«Опытная лаборатория нужна для решения большой группы задач — масштабирования результатов лабораторных исследований, верификации результатов численного моделирования, прикладных работ.
Она позволит показать работоспособность перспективных технологий потенциальным заказчикам из топливно-энергетического сектора. Для нас это еще и возможность вести подготовку молодых исследователей и технических специалистов, которые в ближайшем будущем будут трансформировать систему энергогенерации в направлении рационального природопользования с минимизацией негативного влияния на экологию», — уверен руководитель проекта, профессор Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова ТПУ Павел Стрижак.
В качестве компонентов топлива, по словам ученых, будут использоваться не только привозные энергоресурсы (низкокачественные угли, отходы углеобогащения, отработанные масла, отходы нефтепереработки), но и местная сырьевая база: торф, осадки сточных вод, отходы пиролиза автомобильных шин, твердые коммунальные отходы, водоросли, древесный уголь, опилки, растительные масла, биомасса и другие.
«В лаборатории планируется реализовать полный производственный цикл процесса выработки тепловой энергии, начиная с подготовки отдельных компонентов суспензионного топлива и приготовления топливных составов и заканчивая распылением и сжиганием топлива в топке котла.
Отличительной особенностью пилотной установки станет возможность варьирования условий и характеристик протекания взаимосвязанных технологических процессов в широких диапазонах, а также применение современных средств регистрации теплотехнических параметров», — отмечает менеджер проекта, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Глушков.
Основной экономический эффект от внедрения проекта на практике, по мнению ученых, будет связан со снижением тарифов на тепло и электричество. Этого можно достичь за счет существенного снижения затрат на энергоресурсы для приготовления композиционного топлива. Экономия операционных затрат по топливной составляющей достигнет 50 %.
«Уникальность предлагаемых технологий состоит в эффективном применении местных ресурсов — низкосортных топлив или отходов — для выработки энергии или полезного продукта с повышенными эксплуатационными, экологическими, экономическими показателями. Наш коллектив инициативно проводит работы по трансформации накопленных научных знаний в образовательный процесс и в несколько практических приложений, в том числе будущую научно-практическую лабораторию», — добавили исследователи.
Запуск первой очереди пилотной установки запланирован на конец 2022 года. Дальнейшая работа планируется совместно с партнерами, среди которых Тюменский индустриальный университет, Институт теплофизики СО РАН, КузГТУ и Научно-производственное предприятие «Сибэкотехника».
Справка:
Среди финалистов программы открытой акселерации научно-исследовательских и научно-технических проектов и команд «Западно-Сибирский инновационный межрегиональный акселератор научно-технических проектов» (ЗИМА-21) было десять проектов ученых из Томской, Тюменской, Калининградской, Курганской и Новосибирской областей, а также Москвы и Чеченской Республики.
Их оценивали девять экспертов из правительства и вузов Тюменской области и Ханты-Мансийского автономного округа, Западно-Сибирского межрегионального научно-образовательного центра и других организаций.
