Новосибирские ученые внедряют экономичные технологии в энергетику

Частицы как гречка

До сих пор во многих сибирских деревнях, посёлках и небольших городах котельные, как правило, топятся углём. Однако этот способ нагреть воду и отопить больницы, школы, клубы, дома опасен для экологии — в атмосферу попадает множество токсичных веществ, в воздухе витает сажа. Если долго нет снегопада, снег вокруг котельных покрывается чёрным слоем. Многие котельные находятся совсем рядом с домами, и жителям приходится дышать выбросами, которые вызывают опасные заболевания. Учёные из Института катализа СО РАН придумали, как сделать котельные безопасными и оставить их в черте городов.

Юрий Дубинин, младший научный сотрудник Института катализа, рассказал: «Наша идея – сжигать топливо в кипящем слое частиц катализаторов (химическое вещество, ускоряющее реакцию). Для того чтобы представить, как это происходит, достаточно вспомнить, как варится гречка в кастрюле, — так же кипят и частицы катализатора, только при температуре выше в 10 раз. Несмотря на это, новый способ позволяет снизить температуру сжигания с тысячи градусов до 300–700 градусов и при этом сохранить высокие темпы горения и высокую теплоотдачу. При таком способе отопления токсичные вещества не выделяются, а топливо почти полностью сгорает».

Подобные котельные уже работают в нашей стране. Две из них в Кемеровской области и по одной в Алтайском крае и Амурской области.

Учёными Института катализа СО РАН даже разработан план окупаемости такой котельной. Она будет приносить прибыль уже через 3 года работы, и это несмотря на то что дорогой катализатор, который обеспечивает горение, нужно покупать к каждому отопительному сезону.

Экологичное тепло

Высокие цены на электроэнергию заставляют искать новые способы экономии. Для больших заводов, фабрик и даже торговых центров новосибирские учёные разработали абсорбционные машины. Константин Степанов, младший научный сотрудник Института теплофизики СО РАН, рассказал, в чём суть разработки:

«Совместная выработка электроэнергии и тепла эффективна – именно на этом строится практически вся современная энергетика. Но мы разработали способ, который позволяет одновременно вырабатывать электроэнергию, тепло и холод. С помощью абсорбционных машин можно получать холодную воду с температурой не ниже 5 градусов, горячую с температурой до 90 градусов, а также одновременно вырабатывать горячую и холодную воду».

По словам учёных Института теплофизики СО РАН, умная машина ещё и экономична, расход топлива ниже на 40–55% по сравнению с котельной, а себестоимость вырабатываемого тепла — на 20–30%. Дело в том, что в абсорбционных машинах охлаждение воды происходит за счёт затрат не электрической, а тепловой энергии. Её получают при сжигании топлива (например, природного газа) или при утилизации тепла. Утилизирована может быть тепловая энергия, которая является побочным продуктом технологического процесса, например, дымовые газы, образующиеся при сжигании бытовых отходов.

«Сейчас абсорбционные машины, — продолжает Константин Степанов, — работают в основном на юге России, они заменяют обычные кондиционеры, которые требуют гораздо больше электричества, а значит, и денежных затрат. В нашей области подобные машины есть на заводе минеральной воды».

Система отопления мегаполисов, да и небольших городов, которая досталась нам с советских времён, давно уже устарела и физически, и морально. Она требует огромных денежных затрат, говоря другими словами, неэффективна. Не секрет, что зимой в городах теплее. Жители шутят, что теплосети обогревают воздух, и в этом есть доля правды – тепловые потери огромны. Разработки новосибирских учёных могли бы их снизить.

Александр Люлько, начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства Новосибирска:

— Разработки учёных отлично подходят для малой энергетики, которую нужно развивать. У нас в стране всё время делалась ставка на централизованное отопление от ТЭЦ. Но если посмотреть на опыт других стран, то там возводят небольшие котельные для районов городов и даже автономные — для отдельных многоквартирных высотных домов. Это гораздо экономичнее, чем прокладывать трубы на много километров от городских ТЭЦ.

Для того чтобы развивать близлежащие к Новосибирску районы области, нужно особое внимание уделять комфорту граждан, а значит, строить небольшие современные котельные. В Новосибирске в черте города уже построена одна автономная котельная в микрорайоне Берёзовое. И это хороший пример для других жилых районов на окраинах мегаполиса.

Смотрите также:

• История первой и последней женской гимназии Ново-Николаевска →
• Ядерные физики Академгородка мечтают о третьем коллайдере →
• В Новосибирске выпустили сотый бомбардировщик Су-34 →