Ученые из Томского политеха придумали, как сделать топливные пеллеты прочнее и эффективнее, добавив в них бумажные отходы. Обычно пеллеты производят из опилок, но исследователи смешали их с картоном, макулатурой и их комбинациями. Оказалось, такая добавка не только улучшает качество топлива, но и повышает его энергоотдачу почти на 18%.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Biomass and Bioenergy.

Эксперименты проводили на специальной установке, где замеряли температуру горения, состав дыма и даже снимали процесс на высокоскоростную камеру. Выяснилось, что пеллеты с картоном:

• на 24–55% тверже обычных,
• на 10% плотнее,
• выдерживают удары почти на 100% лучше.

А еще они дольше горят и выделяют больше тепла.

Мы ищем способы использовать отходы, которые обычно просто гниют на свалках, — говорит руководитель исследования Галина Няшина. — Бумага и картон делают пеллеты крепче и энергоэффективнее. Это не только экономия, но и экологичность.

Что еще важно:

• Температура, при которой пеллеты начинают гореть, выросла на 9–17% — значит, они стабильнее.
• Скорость сгорания снизилась на 17% — топливо стало долговечнее.

Такие пеллеты уже сейчас можно применять в промышленности, где важно и тепло, и надежность.

Главный плюс — утилизация отходов с пользой. Бумага и картон составляют до 40% мусора на свалках, а тут их можно превращать в топливо. Второе — экономия древесины: если часть опилок заменять макулатурой, леса рубить меньше. Третье — энергоэффективность: +18% тепла при сжигании — серьезная цифра для промышленности.

Но самое интересное — механическая прочность. Обычные пеллеты крошатся при перевозке, а эти почти не ломаются. Значит, меньше потерь и ниже затраты на логистику.

Отметим, что исследование не учитывает долгосрочное влияние на котлы. Бумага содержит клей и красители — при горении они могут давать больше золы или даже повреждать оборудование. Также неясно, как такие пеллеты поведут себя в реальных котельных, а не в лабораторных условиях.

Ранее ученые ТПУ добавили в пеллеты отходы сельского хозяйства и промышленности. Тоже интересно получилось.