Найден новый способ утилизации изношенной автомобильной резины с помощью плазмы

Энергетики Томского политехнического университета предложили новый эффективный способ утилизировать старые шины с помощью плазмы дугового разряда постоянного тока в открытом воздухе.

Предложенный способ в несколько раз дешевле и менее энергозатратный, по сравнению с прямыми аналогами. Результаты исследовательской опубликованы в журнале Fuel Processing Technology  (Q1, IF:7.03).

Проблема утилизации резиновых автомобильных шин – одна из самых серьезных экологических и экономических проблем во всем мире. Среди часто используемых методов — сжигание, пиролиз, измельчение в крошку, закапывание. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Команда научно-исследовательского центра «Экоэнергетика» Инженерной школы энергетики ТПУ под руководством молодого ученого Александра Пака предложила новый подход к утилизации.

Плазменная переработка отходов – революционный способ переработки, который, по признанию мирового научного сообщества, когда-нибудь изменит мир. Такой метод позволяет расщеплять любые органические соединения практически до атомарного состояния.

В результате серии экспериментов по утилизации резины мы получили продукты двух типов: ультрадисперсный углеродный порошок, содержащий микро- и наноразмерные объекты с графитоподной структурой, а также фуллереноподобные объекты, и смесь газов, содержащую метан, окись углерода и водород.

Выделение последнего, в свою очередь, особенно актуально для развития водородных технологий, которые в будущем могут стать основой «энергетики будущего». Возможность получения водорода, то есть экологически чистого топлива в процессе переработки отходов, является важным научно-практическим результатом»,

— говорит Александр Пак.

В ходе исследования томские ученые создали собственную модификацию атмосферного плазменного реактора. В отличие от «классического» дугового реактора здесь генерация плазмы электрической дуги происходит на открытом воздухе, а не в герметичном вакуумированном реакторе. При образовании дуги возникающий газовый поток „ограждает“ зону реакции от кислорода воздуха, что предотвращает окисление сырья и продуктов синтеза. Такой подход позволяет отказаться от вакуумного и газового оборудования в составе плазменного реактора.

Это упрощает его конструкцию, снижает энергоемкость процесса практически на порядок, снижает сырьевую себестоимость, и в конечном счете удешевляет процесс утилизации отходов.

На втором этапе исследований ученые планируют продолжить усовершенствование предложенного метода, а также рассмотреть возможности плазменной переработки других видов отходов, в частности, золы, шлака, пластика.

18.01.2022