Специалисты Томского политехнического университета разработали и запатентовали инновационный экологичный криогель, а также метод его применения для предотвращения выветривания золы с золоотвалов угольных ТЭЦ. По результатам лабораторных исследований установлено, что разработанный учеными состав способен удерживать до 95 процентов золы.
В настоящее время разработка проходит тестирование на одном из золоотвалов компании «ТГК-11». Состав на основе криогеля, предложенный в ТПУ, упрощает борьбу с выветриванием золы. Он представляет собой водный раствор поливинилового спирта концентрацией от 2,5 до 10 процентов в зависимости от решаемой задачи на конкретном технологическом объекте. Полученный раствор равномерно наносится на пылящуюся поверхность в осенний или весенний периоды, когда суточная температура колеблется около нуля градусов Цельсия. За счет этого на поверхности золоотвала формируется упругая и прочная оболочка криогеля, связывающая частицы пыли.
Политехники в лабораторных условиях провели комплекс исследований для определения показателей эффективности разработки. Так, они изучали реологические характеристики, седиментационную устойчивость эмульсий, характеристики распыления эмульсии форсуночными устройствами и смачиваемость золошлаковых отходов. Также было изучено влияние состава пылеподавляющей эмульсии и условий формирования гелеобразного слоя на его физико-механические характеристики (предел упругости и прочности). Результаты экспериментов показали, что пылеподавляющий состав ТПУ способен удерживать до 95 процентов золы.
«В 2025 году мы проводим полевые испытания нашего состава на основе пятипроцентного водного раствора поливинилового спирта на золоотвале ТЭЦ, которая расположена недалеко от Омска. Они пройдут в течение нескольких месяцев, в том числе с применением беспилотного летательного аппарата для нанесения состава на поверхность слоя золы. Наша задача – испытать разработку в различных метеорологических условиях и временах года, — рассказал автор разработки, директор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Глушков. — Кроме того, в 2025 году мы завершим оформление конструкторской документации на установку приготовления пылеподавляющей эмульсии и заправки беспилотного воздушного судна».
Ученые намерены продолжить исследования. Они хотят узнать, сколько пылеподавляющего состава нужно для обработки сухих участков золоотвала. Также они планируют изучить физико-механические свойства образцов золы, связанной криогелем. Кроме того, исследователи намерены проследить, как защитный слой на поверхности золоотвала разрушается под воздействием солнечного света.