В России из продуктов переработки сельского хозяйства получили сразу три вида энергии. Технология Томского политехнического и Кузбасского технического университетов превратила опилки в электроэнергию, тепло и зеленый водород.
Разработанная система относится к так называемым установкам полигенерации — они позволяют из одного сырья получать несколько видов энергии. В основе технологии лежит паровая газификация: опилки обрабатывают перегретым водяным паром с температурой почти 1000 градусов под давлением до 30 бар.
Образующийся горячий газ поступает в двухстадийный газогенератор. На первом этапе часть сырья превращается в горючий газ, из которого затем получают тепло и электроэнергию. Оставшийся твердый остаток направляют во вторую камеру, где он преобразуется в синтез-газ — смесь водорода и оксида углерода. Именно из него можно получать зеленый водород.
Работу установки ученые пока проверили с помощью компьютерного моделирования. В расчетах они меняли состав сырья и параметры процессов, чтобы оценить, как система будет работать при разных условиях — например, с биомассой, характерной для различных регионов.
Модель показала, что новая схема заметно повышает производительность установки. Так, эффективность парового котла выросла более чем втрое — с 17 до 53%. При традиционном подходе перегретый пар нагревает практически весь объем оборудования, и значительная часть тепла просто уходит в трубу. В новой системе тепло используется гораздо рациональнее.
Такие установки могут быть особенно полезны в удаленных районах, где нет развитой энергетической инфраструктуры. Комплексы способны работать не только на древесных опилках, но и на других органических продуктах переработки.
