Российские ученые нашли энергоэффективный способ получать жидкое топливо из угля

Российские исследователи из Томского политехнического университета совместно с коллегами разработали энергоэффективный метод переработки каменного угля в жидкое топливо с использованием специальных добавок — микроволновых поглотителей. Как сообщили ТАСС в пресс-службе ТПУ, новый подход позволяет снизить затраты электроэнергии на процесс в 4,3 раза, а расход энергии на производство одного килограмма жидкого топлива — в 3,6 раза. Уголь остаётся важным сырьём, но его прямое сжигание даёт много вредных выбросов, поэтому учёные ищут способы его конверсии в более ценные продукты, такие как газ и синтетическое топливо.

Один из наиболее перспективных методов — микроволновый пиролиз, при котором уголь нагревается с помощью СВЧ-излучения. Однако сам уголь плохо поглощает микроволны, что замедляет процесс и требует больших энергозатрат. Томские учёные решили эту проблему, добавив к углю доступные вещества, улучшающие взаимодействие с излучением. В ходе экспериментов они испытали несколько добавок: оксид железа повысил эффективность в 4,3 раза, оксид меди — в 2,9 раза, навоз — в 1,6 раза, а скорлупа кедрового ореха — в 1,3 раза. При этом полученный в процессе газ по своему составу пригоден для дальнейшей переработки в жидкое топливо, что особенно актуально для удалённых и труднодоступных районов с дефицитом энергии.

Ведущий научный сотрудник ТПУ Роман Табакаев пояснил, что добавки немного снижают выход жидких фракций в пересчёте на килограмм угля, но главный выигрыш — в энергозатратах. На производство одного килограмма топлива требуется в 1,2–3,6 раза меньше энергии, а именно этот показатель определяет итоговую стоимость продукта. Таким образом, новая технология может сделать переработку угля экономически оправданной даже в регионах с дорогой электроэнергией.

В исследовании приняли участие учёные из нескольких подразделений ТПУ, а также Тюменского государственного университета. Работа поддержана федеральной программой Минобрнауки «Приоритет-2030» и опубликована в журнале Energy. Если технология будет доведена до промышленного масштаба, она может стать важным шагом к созданию экологически более чистых и энергоэффективных способов использования угля, превращая его из «грязного» топлива в ценное сырьё для производства жидких углеводородов.