تطوير تركيبة مبتكرة لرفع كفاءة الفحم منخفض الجودة حتى 10%

طوّر علماء روس طريقة مبتكرة لتحسين كفاءة الفحم منخفض الجودة وذلك من خلال مزجه بمكونات عضوية وصناعية، ما يسهم في تسريع عملية الانحلال الحراري وخفض درجات التشغيل مقارنة باستخدام الفحم النقي.

ذكر بيان لوزارة التعليم والعلوم الروسية أن إضافة نشارة الخشب والماء وزيت المحرك المستعمل أسهمت في تسريع عملية التحلل الحراري عدة مرات وخفض درجة بدء التفاعل بنسبة تصل إلى 26 %، إضافة إلى رفع الكفاءة الكلية للوقود بما يتراوح بين 4 و 10%.

وأوضح البيان أن باحثين من جامعة "تومسك للتقنيات التطبيقية"، بالتعاون مع فريق دولي، تمكنوا من تطوير نماذج ومعادلات تقريبية للتنبؤ بسلوك الوقود خلال عملية الانحلال الحراري، بهامش خطأ لا يتجاوز 30 %.

ويُعد الفحم منخفض الجودة جزءاً مهماً من الاحتياطيات العالمية بنسبة تتراوح بين 40 و45 %، إلا أن انخفاض قيمته الحرارية يحد من استخدامه المباشر، بينما يُعتبر الانحلال الحراري، القائم على تسخين المواد في غياب الهواء، من أبرز الطرق لتحسين خصائصه.

بيّنت نتائج الدراسة أن أفضل تركيبة تضمنت 50 % من الفحم البني و40 % من الماء و10 % من زيت المحرك المستعمل، حيث حققت زيادة في الكفاءة بنسبة 10 % مقارنة بالفحم النقي، في حين سجل خليط آخر يضم 90 % فحم و 10 % نشارة خشب تحسناً بنحو 4 %.

كما لاحظ الباحثون أن الجزيئات الأكبر حجماً من الفحم تسهم في تحسين التفاعل الحراري مقارنة بالجزيئات الأصغر، نتيجة كفاءة أعلى في انتقال الحرارة داخل الخليط.

وأشارت النتائج إلى أن مكونات الخليط تعزز تأثير بعضها خلال مرحلة تبخر الرطوبة بنسبة تقارب 30 %، ما يسهم في تسريع العملية الكلية للانحلال الحراري بنحو 7 %.