В Институте теплофизики им.С.С.Кутателадзе СО РАН разработаны эффективные технологии для многих отраслей энергетики.
Для лидирующей по использованию сырья отрасти, угольной энергетики, у сибирских ученых есть свои предложения – глубокая переработка минерального сырья с получением брикетов бездымного топлива, микроугля и водоугольного топлива (ВУТ). «Одна Новосибирская область, сжигая 5 млн тон угля, производит 10-15 млн тонн углекислоты, которую мы должны поймать и куда-то транспортировать, что почти невозможно. В Китае ситуация еще хуже. Поэтому нужно выходить на эффективное использование угля, на данный момент его КПД всего около 25-35%», – рассказывает заведующий лабораторией экологических проблем теплоэнергетики ИТ СО РАН доктор технических наук Анатолий Петрович Бурдуков.
Сибирским ученым уже удалось приблизить микроуголь к характеристикам газа и мазута при использовании в малой (промышленной) и большой энергетиках. Технологии отрабатываются на институтских стендах мощностью соответственно в 1 и 5 мВт, а также в опытной котельне в Бердске. Готовится предложение для запуска микроугольной технологии на Беловской ГРЭС.
Преимуществами ВУТ являются почти полное выгорание (98-99%), возможность его изготовления из отходов обогатительных фабрик (отвалы которых сейчас — проблема мирового масштаба), а также его полная экологичность. Совместно с заводом по производству автоклавного газобетона «Теплопром» разработано топочное устройство, где ВУТ впрыскивается с помощью уникальной безызносной форсунки. Уже три года завод использует ВУТ и для обогрева помещения, и для производства бетона. Технология опробована также в Бийске, Кузбассе. В поселке Мошково Новосибирской области в скором времени будет запущена котельная именно на таком топливе. «Сейчас идут разговоры о том, чтобы НСО не покупала уголь в Кузбассе, а использовала собственный и его отходы, переведенные в ВУТ», — рассказал заведующий лабораторией прикладной гидроаэродинамики доктор технических наук Леонид Иванович Мальцев.
В ИТ СО РАН также создан и запущен в эксплуатацию огневой стенд мощностью 6 мВт, на котором будут отрабатываться новые способы эффективного сжигания угля. Перед учеными стоит амбициозная задача — двукратное снижение выбросов оксида азота. «Эта станция может стать центром коллективного пользования по энергетике», — считает директор ИТ СО РАН член-корреспондент РАН Сергей Владимирович Алексеенко.
В Советском районе Новосибирска будет сооружен тепличный комплекс, где тепло по технологии ученых СО РАН будет поступать от сжигания муниципальных отходов, кроме того, часть его будет направляться на производство базальтового волокна. Аналогичные заводы, по сведениям С.В.Алексеенко, есть только в Москве и Череповце. Сибирские ученые также заключили соглашение с малазийской инвестиционной компанией об использовании сибирских технологий в планирующейся сети перерабатывающих заводов на территории Китая .
Среди ноу-хау Института – топливные элементы (источник энергии будущего) бор-гибридного типа, которые используются для зарядки мобильных телефонов и уже пошли в серийное производство. Готовы к нему и топливные элементы на основе алюминия, реализовать этот проект ученые рассчитывают на базе технопарка или НИУ НГУ.
Для выработки энергии сибирские ученые применяют и техногенные отходы. Генераторы термической плазмы (плазматроны), разработанные в институте, — сердце любой плазменно-термической установки, которая на температурах от 4 до 12 тысяч градусов разлагает вещества на простейшие. В результате работы с плазматроном из отходов получается высококалорийный синтез-газ, который можно использовать как источник тепла или электроэнергии, а побочный продукт – остеклованный шлак – годен для получения строительных материалов. Надежные плазматроны ИТ СО РАН, способные беспрерывно работать многие сотни часов, используются в России и за рубежом пока только для розжига котлов. Экологически безопасная технология переработки отходов ждет своего часа, в первую очередь из-за нынешней дороговизны электроэнергии (для переработки одной тонны отходов требуется около 500 кВт). По словам заведующего лабораторией электротехнологий доктора технических наук Анатолия Степановича Аньшакова, до промышленного внедрения пройдет не менее пяти лет.
Также в ИТ СО РАН работают два гидродинамических стенда, один из которых не имеет аналогов в России. Эксперименты в прозрачных установках дают оптический доступ и возможность бесконтактной диагностики, что невозможно на самих гидроэлектростанциях. С помощью исследований сибирских ученых возможно существенное увеличение КПД гидротурбин. Заключен договор с Ленинградским металлическим заводом — крупнейшим мировым производителем турбин — на проведение таких исследований.
