Технологию для получения топлива из неперерабатываемого пластика придумали в Новосибирске
Созданием топлива из неперерабатываемого пластика фЕН НГУ и ЦКП «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ» занимается вместе с «Национальной экологической компанией» (Ярославль). Оно будет дешевле.
Во время сортировки мусора остается большое количество неперерабатываемого пластика. Как правило, это смесь обычных загрязненных тонких пленок (пакеты-маечки) и неликвидного пластика, который загрязнен или смешан. Сейчас это все сжигается, в лучшем случае — отправляется на цементные заводы для замещения природного газа. И в целях нацпроекта «Экология», и в региональных нормативах прописано, что такой пластик должен извлекаться из потока захораниваемых отходов. Но глобального решения, что с ним делать, пока ни у кого нет, — рассказал директор по развитию НЭК Александр Климов.
Как объяснили в пресс-службе НГУ, в «Национальной экологической компании» решили попробовать преобразовать такой пластик в экологичное моторное топливо. Технология, разработанная специалистами НЭК, состоит из нескольких стадий.
Первая — это пиролиз, термическая деструкция без доступа кислорода. Она осуществляется при температуре от 400 до 600°C. На выходе получается неоднородная смесь углеводородов, содержащих большое количество загрязнений и ароматических соединений. Затем проводится ректификация — процесс разделения двойных или многокомпонентных смесей за счет массообмена между паром и жидкостью. На этой стадии смесь распадается по фракциям и по температуре кипения. И хотя полученный продукт уже намного чище, но его все еще нельзя применять в качестве топлива.
Для дальнейшей очистки нужна каталитическая технология, разработать которую представители НЭК попросили исследователей из НГУ.
Первые эксперименты мы предложили начать с распространенных и известных систем: никель-молибденовых катализаторов на алюмооксидном носителе. На них удалось получить первые положительные результаты. Тем не менее, так как процесс проводится в микроканальных реакторах — стальных капиллярах диаметром около миллиметра, это накладывает свои ограничения на приготовление катализатора и его эксплуатацию. В будущем мы планируем подобрать параметры, позволяющие получить качественное синтетическое топливо, и оптимизировать технологию, — рассказала младший научный сотрудник ЦКПУМС НГУ Екатерина Воробьева.
Новая технология прошла первые испытания на экспериментальной установке НЭК, в процессе которой была получена прозрачная жидкость с привычным нерезким запахом моторного топлива и практически нулевым содержанием серы, подходящую для применения в двигателях внутреннего сгорания.
По словам ученых, еще предстоит:
- модифицировать установку по гидрированию, чтобы она могла стабильно функционировать более тысячи часов;
- отработать все циклы автоматической регенерации катализатора и продумать все сложные технические решения
- подобрать оптимальные параметры каталитического процесса, для чего лабораторную версию реактора отправят на кафедру физической химии ФЕН НГУ.
В 2024 г. НЭК планирует сделать пилотную каталитическую установку, которая сможет перерабатывать не граммы, а килограммы в час. Она будет полностью автономной и автоматической. Также сейчас создается промышленный образец пиролизной системы, способной справляться за час с тонной отходов. Предполагается, что топливо из пластика будет иметь преимущество в цене по сравнению с другими неископаемыми источниками топлива.