《改良生物质燃料可做环保煤替代品》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-11-09
  • 俄罗斯托木斯克理工大学科研人员成功提高了廉价生物质燃料的性能,用泥煤和麸皮获得了在性能上不亚于褐煤的清洁燃料。相关研究发表在《燃料》杂志上。

    有机燃料是非常有前景的替代能源,不仅能够显著减少环境污染,还可以经济有效地利用各行各业的有机废物。沉淀分离是一种通过清除矿物杂质来提升有机燃料质量的方法。利用这种方法,托木斯克理工大学科研人员对廉价生物质燃料的性能进行了改善,并对其矿物成分进行了详细的X射线分析研究。

    相关研究报告表明,使用离心机将有机矿化的生物质(如高灰泥煤或麸皮)在离心力作用下分为两部分:含有大量矿物质的重物质和接近于纯有机物的轻物质。这样获得的纯化燃料的燃烧率与锅炉房和热电站广泛使用的褐煤相当。

    托木斯克理工大学能源工程学院布塔科夫科教中心研究员罗曼·塔巴卡耶夫表示,泥煤和麸皮的矿物成分在燃烧时很困难:干泥煤的灰分含量超过20%,会大大降低燃烧热值,影响锅炉设备的效率;麸皮燃烧后的灰渣会结块,形成坚硬的炉渣沉积物,这削弱了传热,降低了设备效率,减少了设备运行寿命。

    罗曼·塔巴卡耶夫称,麸皮中矿物部分结块的关键在于钾相对于钙含量高,而泥煤和麸皮的复合燃料可以完全避免在锅炉表面结渣。他解释说:“在麸皮燃烧过程中添加的CaCO3至少占质量的5%,可以完全排除灰渣结块。通过添加方解石燃料(如高灰泥煤)也可以实现同样的效果。”

    罗曼·塔巴卡耶夫称,在沉淀分离过程中沉底的生物质高矿化部分,还可用于生产高效碳吸附剂,用来净化空气。他表示,研究团队未来将继续研究生物质的矿物成分,以开发新型燃料并改善碳吸附剂的生产技术。

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    • 编译者:guokm
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    • 编译者:冯瑞华
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    • 塑料,包括微塑料,在我们生活的世界中非常丰富。然而,塑料的主要问题之一是它在很大程度上不可生物降解,而且与会分解或腐烂的材料不同,某些形式的塑料可以留在环境中长达1000年。   近年来微塑料几乎在土壤、水和空气中随处可见,甚至包括南极洲。最近,研究人员甚至发现人体血液中存在微塑料。这引起了人们的关注,因为它们被认为是对环境、动物和人类健康的威胁。   麻省理工学院的一个研究小组最近设计了一种基于丝绸的系统,可以帮助轻松生产一种廉价的微塑料替代品。该论文发表在《 Small 》杂志上,由麻省理工学院博士后刘沐春、麻省理工学院土木与环境工程教授 Benedetto Marelli 以及化学公司巴斯夫德国和美国工厂的一个团队撰写。   减轻传播   通常,微塑料(粒径小于 5 毫米的颗粒)被有意添加到各种产品中,包括农用化学品、香烟过滤嘴、油漆、清洁和个人护理产品以及洗涤剂。它们甚至可以来自汽车轮胎产生的灰尘和废物,以及这些元素对留在环境中的较大废塑料的影响而产生的。   总而言之,根据欧洲化学品管理局的规定,仅欧盟每年就产生约 50,000 吨微塑料。为了减缓这种传播,欧盟最近的一项声明表明,承诺到 2025 年消除不可生物降解的微塑料;因此,找到目前不存在的合适替代品至关重要。   麻省理工学院和巴斯夫团队开发的生态友好型可生物降解丝绸材料可能是一种解决方案,有助于为逐步淘汰不可生物降解塑料的未来做出贡献。然而,负担不仅在于制造新材料,因为新材料仅占环境中微塑料的 10-15%。   麻省理工学院土木与环境工程教授Benedetto Marelli表示,我们无法用一种适合所有人的解决方案来解决整个微塑料问题……一个大数字的百分之十仍然是一个大数字。......我们将一次解决百分之一的世界气候变化和污染问题。   可调丝   使用丝绸作为替代的可生物降解材料有几个优点。它无毒且容易在人体内分解,因此可安全用于食品和医疗产品。用于新的可生物降解塑料替代品的丝绸相对便宜,因为它使用了蚕茧的所有部分,这避免了使用相同的昂贵方法和技术来制造用于织物的高质量丝绸。   使用现有的传统喷雾制造设备,研究人员能够证明可调节的丝基涂层材料可有效生产水溶性微囊化除草剂产品。   事实上,所使用的工艺非常简单,可以很容易地针对每种应用进行修改,丝基材料可以直接引入现有的生产线和设备中。   然后在温室种植的玉米作物上进行了测试,与现成的商业产品相比,它提供了更好的结果,对植物造成的损害更小。   麻省理工学院土木与环境工程教授Benedetto Marelli表示,迫切需要实现高含量活性物质的封装,以打开商业使用的大门。产生影响的方法是,我们不仅可以用可生物降解的对应物代替合成聚合物,而且还可以实现相同的性能,如果不是更好的话。   研究人员称,这种材料的可调性使其在与现有设备一起工作时如此有效。能够调整丝绸材料的聚合物链排列也使得即使在它们干燥和硬化之后也可以改进涂层性能。   麻省理工学院博士后刘沐春表示,为了封装不同的材料,我们必须研究聚合物链如何相互作用以及它们是否与悬浮液中的不同活性材料相容   这种创新的、环保的、可生物降解的丝绸提供了一种微塑料的替代品,同时利用了原本会被丢弃的低档丝绸。   鉴于人类在塑料问题方面面临的挑战,并试图减缓不可生物降解的微塑料的传播,这种所谓的新材料可以帮助欧盟和其他机构在不久的将来实现其环境目标。