Свойства добытого угля со временем изменяются, что сильно влияет на качество угольного топлива, повышает себестоимость электроэнергии, приводит к дополнительному экологическому ущербу. К тому же, уголь иногда самовозгорается. Правильная оценка свойств угольного топлива, а также риска самовозгорания — лишь несколько прикладных аспектов работы, выполненной коллективом ученых из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» под руководством профессора Светланы Эпштейн.
Ученые НИТУ «МИСиС» разработали новые подходы к изучению механизма окисления углей, которые могут существенно повлиять на угольную промышленность России, на ценообразование на рынке угля, а также на экологию угольных регионов. Один из подходов основан на применении в анализе образцов модифицированного метода термогравиметрии (термический анализ) на воздухе и в инертной среде. Полученные данные помогут правильно определять состояние углей при их добыче, хранении и применении, что повысит эффективность использования угольного топлива и тем самым снизит ущерб от его использования. Дело в том, что в зависимости от сроков и условий хранения количество получаемого тепла с тонны топлива может уменьшаться в среднем на 20 % (для бурых углей), что серьёзно увеличивает расходы энергетиков и экологию регионов.
Научная статья с результатами исследований опубликована в авторитетном журнале Fuel, входящем в издательскую группу Elsevier.
Авторы статьи отмечают, что данная публикация — это только часть большой комплексной работы по изучению структуры, свойств и поведения углей в течение всего цикла: от добычи до использования.
«Наша лаборатория занимается исследованиями углей более десяти лет, — рассказывает руководитель работ, заведующая лабораторией „Физико-химия углей“, профессор, доктор технических наук Светлана Эпштейн. — Основная идеология нашей работы заключается в разработке новых подходов к оценке структуры и качества ископаемых углей для поиска новых технологий их нетопливной переработки, новых методических подходов к оценке безопасности разработки, использования углей, а также к оценке возможных перспективных направлений использования углей (в частности, для получения из них новых материалов). Работы ведутся как по хозяйственным договорам, так и за счет госфинансирования. В частности, в рамках Федеральной целевой программы „Исследования и разработки“ нами реализовано два проекта: по изучению влияния окисления углей на безопасность (с точки зрения самовозгорания) и по сохранности качественных показателей угольной продукции при хранении и транспортировке — проекты 14.B37.21.0655 и 14.575.21.0062. Это два прикладных аспекта нашей работы. Помимо этого в работах рассмотрены и новые фундаментальные научные подходы оценки склонности углей к окислению с использованием новых методов».
Уголь — пожалуй, самое неоднородное полезное ископаемое. К тому же, как показало исследование, за недели и месяцы (иногда до полугода), которые добытое топливо проводит на складах ТЭЦ между добычей и использованием, его характеристики меняются. Поэтому, для закупающих уголь на рынке, правильная оценка товара с точки зрения его сохранности по склонности к окислению очень важна. Новые методы помогут разработать классификацию угольной продукции, что сделает рынок угля более цивилизованным и прозрачным.
«Исследования научно-учебной испытательной лаборатории „Физико-химия углей“ имеют огромное значение для российской угольной промышленности, — прокомментировала работу ученых ректор НИТУ „МИСиС“ Алевтина Черникова. — На основе проведенных в лаборатории исследований уже разработаны более 25 национальных и межгосударственных стандартов в области твердого минерального топлива и активированных углей. НУИЛ „Физика-химия углей“ под руководством профессора, доктора технических наук Светланы Эпштейн является одной из ведущих лабораторий университета, которая занимается темой управления отходами добычи и переработки минерального сырья. В том числе по заказу ведущих угольных корпораций России».
