Ученые РФ разработали катализатор для теплоэнергетики, работающий в арктических условиях

Новинку можно использовать для обогрева промышленных помещений, складов, ангаров или как аварийный источник тепла.

Ученые Института катализа СО РАН разработали катализатор для экологически чистой тепловой энергетики, потенциально применимый в арктических условиях. Главным образом речь идет о каталитических воздухонагревателях, сообщил ТАСС ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН Андрей Загоруйко.

“Разработан катализатор нового поколения на основе стеклоткани. Его главным достоинством являются важные инженерные качества, позволяющие создавать принципиально новые типы каталитических устройств. Одно из наиболее перспективных направлений их применения – экологически чистая теплоэнергетика, главным образом – каталитические воздухонагреватели, или, как мы их называем, тепловые пушки”, – сказал Загоруйко.

По его словам, новинка актуальна для Арктики, для обогрева промышленных помещений, складов, ангаров или как аварийный источник тепла. Такие устройства работают на основе природного газа или пропан-бутановой смеси, а также различных жидких топлив. В этом они аналогичны обычным тепловым пушкам, однако в подготовленном такими нагревателями воздухе практически не содержится токсичных примесей, они безопасны для людей и не загрязняют окружающую среду.

Преимущества

Катализатор основан на стеклоткани, то есть физически он выглядит как обычная ткань или тряпка, в отличие от других катализаторов, которые, как правило, имеют формы шариков, цилиндров, блоков или колец. Катализатор на основе стеклоткани отличается очень высокой интенсивностью массообмена и низким перепадом давления.

Главным образом использование катализатора призвано решить проблемы экологии. “У обычных тепловых пушек есть большая проблема: они выбрасывают большое количество токсичных веществ, таких как угарный газ, оксиды азота, углеводороды, сажу. Из-за этого, по понятным причинам, помещения можно греть очень недолго. Мы же просто добавили в эти пушки каталитический блок и оптимизировали режим работы, в результате получаем выхлоп без содержания вредных веществ”, – отмечает Загоруйко.

Помимо экономичности и приемлемой стоимости, важным достоинством таких пушек является их модульность, позволяющая гибко создавать отопительные системы любой мощности из отдельных небольших и легко транспортируемых устройств. Пользователи смогут экономить значительные средства, поскольку им не нужно будет подводить к своим зданиям магистрали центрального отопления, на которых к тому же теряется значительная часть тепла в системах существующего теплового энергоснабжения.

В условиях Арктики важно также то, что такие отопительные системы на основе каталитических устройств могут применяться не только для стационарного отопления, но и для аварийного обогрева, когда сеть пушек можно быстро развернуть для обогрева зданий, где существующее отопление вышло из строя или не справляется с поддержанием нужного теплового режима. Например, во время особенно сильных морозов, с которыми часто приходится иметь дело жителям арктических регионов.

Помимо энергетических задач, стекловолокнистые катализаторы могут успешно применяться для решения других природоохранных задач, в первую очередь, при очистке отходящих газов промышленных предприятий от вредных и высокотоксичных примесей. Также планируется испытать разработку в системах утилизации опасных жидких органических отходов и дать рекомендации по ее промышленному применению.

Опыт применения

Загоруйко отмечает, что уже шесть дизельных генераторов аварийного энергоснабжения в нашей стране используют системы очистки и охлаждения выхлопных газов на основе данного катализатора. Заинтересованность в использовании технологий очистки газов от сернистых соединений проявляет “Норникель” и ряд других компаний, работающих в арктических условиях.

Разработчик отмечает, что технология каталитического отопления может иметь и несколько сопутствующих преимуществ. Например, если тепловые пушки отапливают теплицу, они кроме тепла, поставляют в объем теплицы углекислый газ, который очень нужен растениям для роста. При этом в каталитических пушках сгорает любая органика, которая вместе с воздухом проходит через них. За счет этого можно при отоплении здания одновременно очищать воздух от неприятных запахов. Это очень актуально, например, для коровников и птицеферм.

Более того, в каталитических блоках будут бесследно сгорать любые микроорганизмы, это можно использовать для дезинфекции воздуха в курятниках, где возникают случаи потери поголовья из-за воздушно-капельных инфекций. Исходно разработка не рассматривалась в качестве медицинского средства, однако ситуация с пандемией коронавируса заставляет ученых задуматься и о таких задачах.

Источник