"Le combustible mis au point par l'université est dix fois plus écologique que le carburant primaire et permet de régler deux problèmes à la fois: réduire la quantité des émissions dans l'atmosphère et recycler efficacement les déchets industriels", résume Pavel Strijak, responsable de la chaire d'automatisation des processus thermoénergétiques à la TPU et co-auteur du projet.
"Les centrales thermiques représentent jusqu'à 45% de l'électricité produite dans le monde. Elles rejettent des particules de cendre et de vapeur d'eau, ainsi que d'oxydes de soufre, d'azote et de carbone, qui représentent 90 à 95% de toutes les émissions dans l'atmosphère", ajoute-t-il.
Le contenu élevé de CO2 dans l'atmosphère est considéré par les chercheurs comme la cause principale du développement de l'effet de serre. De plus, les composés organiques volatils arrivant dans l'atmosphère avec les gaz de fumée peuvent contenir des métaux lourds, et les produits de combustion du carburant organique peuvent contenir des microéléments toxiques, des hydrocarbures cancérogènes et d'autres substances néfastes.
"Les émissions d'oxydes de soufre et d'azote dans l'atmosphère sont considérées comme les plus dangereuses. Au contact avec l'humidité atmosphérique, elles s'oxydent et forment des solutions d'oxydes de soufre et d'azote qui sont la cause des pluies acides. L'augmentation de la concentration en oxydes d'azote dans l'atmosphère détruit la couche d'ozone qui protège la Terre du rayonnement spatial ultraviolet", explique le chercheur.
Les spécialistes de l'Université polytechnique de Tomsk ont suggéré d'extraire les déchets formés après le lavage de charbon ou le raffinage les compositions de carburant organo-hydro-carboniques. L'usage de tels carburants, selon les scientifiques, pourrait alléger le fardeau écologique que représente le secteur thermoénergétique carbonique pour l'environnement.
"Le carburant organo-hydro-carbonique est composé de carburants composites liquides formés à près de 80% de produits de la transformation de charbon. Nous utilisons quatre groupes de substances: les composants combustibles solides parmi les charbons de basse qualité et les déchets du lavage de charbon, des composantes combustibles liquides, de l'eau, ainsi qu'un plastifiant (stabilisateur). Sous sa forme finie, le combustible est une masse visqueuse qui est ensuite brûlée dans la chaudière", explique Pavel Strijak.
Séparément, chacun de ces quatre composants ne convient pas pour la "grande" énergie. Mais ensemble ils constituent un combustible équivalent au charbon traditionnel en termes de caractéristiques énergétiques. "L'effet économique et écologique de l'usage d'un tel combustible, lui, est bien plus élevé", note-t-il.
"Les résultats obtenus ouvrent des perspectives pour une large utilisation des carburants organo-hydro-carboniques en tant que combustible bon marché, énergétiquement et écologiquement bénéfique par rapport au charbon. En utilisant le combustible liquide tiré des produits de transformation du charbon, les producteurs réduiront l'extraction des ressources minières et l'exploitation de nouveaux gisements. Cela permettra de préserver les ressources et de réduire le préjudice pour l'environnement", ajoute le chercheur.
La technologie a déjà été testée dans une entreprise de la région de Kemerovo. Les résultats de ce travail ont été publiés dans la revue Sensors and Actuators B: Chemical. Selon ses créateurs, à terme cette élaboration permettra aux entreprises du charbon de transformer les déchets de production directement sur les gisements et de les y brûler pour obtenir de l'énergie. Cela réduira également les dépenses pour la récolte et le transport des déchets néfastes.
L'Université polytechnique nationale de recherche de Tomsk participe au programme public de soutien des plus grandes universités russes Projet 5-100 lancé par le ministère russe de l'Éducation et de la Science conformément au décret du président russe Vladimir Poutine. Son objectif consiste à améliorer l'image de l'enseignement supérieur russe et de faire entrer au moins cinq universités russes parmi les participants au projet dans le top-100 des meilleures universités de trois classements mondiaux. En 2013-2015, le concours organisé a permis de sélectionner 21 universités pour participer au projet.
