Ученые Томского политеха синтезировали первые образцы экологичного авиатоплива из биосырья
Полученное топливо обладает лучшей термоокислительной стабильностью и дистилляцией, которые делают его синтез легким и стабильным к окислению в процессе использования по сравнению с традиционными топливами.
Образцы биотоплива прошли испытания на лабораторных стендах по характеристикам сжигания. Результаты исследования показали его соответствие основным нормам, предъявляемым к авиационному топливу. Исследование представлено на XXII Менделеевском съезде.
Наработка биотоплива проходила на установках по каталитическому крекингу, гидрокрекингу и синтезу Фишера-Тропша. В качестве биосырья использовались различные виды масел – талловое, рыжиковое, рапсовое, отходы кулинарных масел, а также смесевое сырье нефтяного происхождения. Это отходы нефтеперерабатывающих заводов, которые смешивают в разных пропорциях с маслами. В будущем сырьевая база будет расширяться.
«На данный момент речь идет о нескольких десятках миллилитров керосина. Синтезируя биотопливо, мы получаем промежуточный продукт, который необходимо фракционировать для выделения керосиновой фракции. Этого объема хватает, чтобы определить основные физико-химические свойства и химический состав топлива. Особенностью полученного нами продукта является относительно низкое содержание ароматических компонентов, которые способствуют сажеообразованию в процессе горения. Это позволит снизить уровень вредных выбросов в окружающую среду», — отмечает профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Глушков.
Авиационное биотопливо политехников имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными видами нефтяного происхождения. Среди них, помимо снижения экологической нагрузки авиатранспорта на окружающую среду, также простой синтез и улучшенная термоокислительная стабильность. При этом альтернативное топливо соответствует строгим требованиям, предъявляемым к традиционному топливу по нормативным показателям.
Кроме того, ученые ТПУ при синтезе используют смесевое сырье, что позволяет эффективно утилизировать отходы нефтеперерабатывающих заводов.
«Основная задача при синтезе биотоплива – его полная совместимость с существующей авиационной отраслью. Согласно стандарту биотопливо должно отвечать таким же требованиям, как и традиционное углеводородное топливо. Однако можно выделить несколько преимуществ нашего продукта. Наше биотопливо обладает лучшей термоокислительной стабильностью, что минимизирует окисление топлива и изменение его характеристик во время полета, когда его используют в качестве теплоносителя. Также биотопливо характеризуется лучшими показателями дистилляции, что влияет на снижение длительности процесса подготовка топливной смеси», — добавляет Дмитрий Глушков.
Полученные образцы биотоплива протестировали на характеристики зажигания и горения с помощью лабораторных стендов. В сравнении с традиционным топливом получены сопоставимые результаты.
Сейчас ученые проводят аналитические исследования для выявления наиболее перспективных образцов полученных биотоплив, которые могут конкурировать с традиционным углеводородным топливом. В дальнейшем планируется наработать большие объемы биотоплива и провести сравнительные испытания на малогабаритных авиационных двигателях.
В разработке и исследованиях принимала команда специалистов Передовой инженерной школы вуза, Инженерной школы энергетики, Инженерной школы природных ресурсов, Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ при участии экспертов авиационной отрасли.
Источник: пресс-служба Томского политехнического университета