Казанские ученые "приручили" альтернативные источники энергии

В стратегической академической единице КФУ "ЭкоНефть" разрабатывают энергоэффективный способ сжигания углеводородного топлива переменного состава.
Ни для кого не секрет, что при переработке нефти выделяются несметные объемы попутного газа и прочих побочных продуктов. Многие, наверно, были свидетелями того, как их утилизируют – горящие факелы над трубами нефтехимических заводов видны за десятки километров. Метод, увы, не очень экологичный и, как выяснилось, еще и нерациональный. Дело в том, что при утилизации, например, с тем же попутным газом на одном заводе за год в трубу вылетают сотни, если не тысячи мегаджоулей энергии. А теперь посчитайте, сколько таких заводов в стране. А в мире? Масштабы потерянной для человечества энергии просто ужасают. Правда, есть одно маленькое "но" - отходы нефтехимического производства имеют крайне нестабильный состав, что отрицательно сказывается на их энергоэффективности в целом.
"Непостоянство состава характерно практически для любого вида топлива, будь то традиционный природный газ или альтернативный ему синтез-газ – разница лишь в диапазоне изменений. Эта особенность носит критический характер, потому что изменение состава топлива влияет не только на тепловыделение, т.е. эффективность, но и на стабильность горения. Тогда как процесс генерации тепловой и электрической энергии непрерывный и остановок в нем быть не может", - рассказал нам аспирант Института физики, младший научный сотрудник НИЛ "Физика и механика многофазных сред" Эмиль Сайфуллин.
Молодой ученый занимается проблемами нетрадиционных источников энергии практически со студенческой скамьи. По его словам, любые, даже самые незначительные на первый взгляд изменения в составе топлива могут привести к серьезным авариям (срыв пламени, обратная вспышка, самовоспламенение топлива и др.) и экологическим проблемам (недожог, изменение состава и температуры уходящих газов). Отсюда крайне негативное отношение к альтернативным энергоносителям, но в НИЛ "Физика и механика многофазных сред" уверены, что скоро все перевернется с ног на голову. Сейчас в лаборатории ведутся исследования по разработке энергоэффективного способа сжигания углеводородного топлива с переменным составом. Проект ученых САЕ "ЭкоНефть" интересен тем, что отсекает необходимость анализа состава топлива или других дополнительных приборов, кроме тех, что уже установлены на энергетической установке.
"Мы работаем над созданием автоматизированный системы по оптимизации процесса горения. В ее основе заложено изменение температуры энергоносителя – по нему можно определить изменение теплового потока процесса горения, который уже напрямую зависит от состава топлива, оптимальности процесса горения. Установив такую зависимость, мы можем регулировать процесс по мере необходимости", - поделился деталями проекта Эмиль Сайфуллин.
Конечно, говорить о том, что ноу-хау аспиранта КФУ внедрят в производство уже завтра, еще рано. На данный момент созданы численная и математическая модели, алгоритм оптимизации горения углеводородного топлива переменного состава в случае одноразовых и длительных изменений состава топлива. Он позволит в автоматическом режиме регулировать расходы топлива и воздуха для поддержания оптимального горения: требуемого тепловыделения, полного сгорания и минимального расхода топлива при изменениях его состава. В планах – экспериментальное моделирование процесса горения и апробация автоматизированной системы оптимизации процесса горения. И молодой ученый заряжен доказать, что стал обладателем стипендии Президента РФ неслучайно.

Источник: САЕ "ЭкоНефть"