Choć pozornie nieprzydatne, to popioły pozostałe po spalaniu paliw stałych np. węgla czy drewna, mogą być wykorzystane ponownie. Takich właśnie zastosowań poszukuje grupa naukowców z Politechniki Śląskiej w Gliwicach.
Obecnie polska energetyka ciągle jeszcze oparta jest na spalaniu paliw stałych. Przykładowo, tylko jednego dnia na początku stycznia na nieco ponad 20 gigawatów mocy ponad 18 gigawatów powstało z paliw stałych.
tłumaczy Jakub Sobieraj, doktorant Politechniki Śląskiej w Gliwicach.
Skala tej działalności oznacza, że po spaleniu paliw stałych – takich jak węgiel czy drewno – pozostają ogromne ilości odpadów paleniskowych.
Naukowcy oceniają, że produkujemy ok. 4,2 mln ton popiołów rocznie. To jest naprawdę ogromna ilość surowca, która powinna być w jakiś sposób zagospodarowana, a tymczasem z naszych obserwacji wynika, że ten problem nie jest do końca rozwiązany.
opowiada Jakub Sobieraj
Choć w większości przypadków daje się znaleźć zastosowania dla pozostałości po spalaniu (zwłaszcza kiedy pochodzą one ze spalania zwykłego węgla) – to wytyczne dotyczące prowadzenia procesu spalania są często bardzo ogólne, zwłaszcza gdy mowa jest o paliwach nietypowych. A tymczasem popioły popiołom nierówne!
Problem zagospodarowania Ubocznych Produktów Spalania (UPS) narasta z uwagi na zmianę własności paliwa – węgiel zastępowany jest biomasą i RDFem (paliwem z odpadów).
Popioły węglowe są lepiej zbadane, zawierają mniej nietypowych pierwiastków i są przede wszystkim już sprawdzone w praktyce. Z popiołami ze spalania RDFu i biomasy już tak dobrze nie jest. Zaletą tych ostatnich może być ich różnorodność – pozwala to na profilowanie i selektywne wykorzystywanie popiołów w mniejszych ilościach, ale na bardziej wyszukane cele.
Jest to dla nas bardzo ciekawy problem badawczy: jak kontrolować właściwości popiołów, aby mogły zostać ponownie wykorzystane tam, gdzie to wykorzystanie jest możliwe. Temat ten nie jest dobrze przebadany naukowo, a tymczasem jest to jedno z zagadnień, które mogą pomóc we wprowadzaniu w życie założeń tzw. gospodarki o obiegu zamkniętym, czyli opartej na ponownym wykorzystywaniu surowców.
mówi Jakub Sobieraj
Sobieraj jest członkiem działającej przy Politechnice Śląskiej grupy badawczej CoreCombustionFacility, którą kieruje dr hab. inż. Sylwester Kalisz. Grupa zajmuje się badaniem tzw. Ubocznych Produktów Spalania (UPS), czyli popiołów powstających podczas spalania paliw stałych. Na realizację projektu badawczego dotyczącego tej tematyki otrzymali oni grant w wysokości ponad 3,4 mln zł od Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
Cele naszego projektu są zarysowane dość szerok. Chodzi nam zarówno o to, żeby usprawnić proces wykorzystywania tych materiałów, znaleźć dla nich nowe zastosowania, jak i – patrząc przyszłościowo – stworzyć w Polsce interdyscyplinarną grupę badawczą, która będzie w stanie rozwiązywać takie lub podobne problemy z dziedziny energetyki czy inżynierii materiałowej.
opowiada Sobieraj
W tym momencie popiołów pochodzących ze spalania paliw stałych używa się np. w branży budowlanej. Problem polega na tym, że obecnie są one wykorzystywane najprościej jak tylko można, do zastosowań w których nie potrzeba szczególnych właściwości technicznych. Chodzi tutaj np. o użycie ich jako podsypek drogowych, czy też do zasypywania dziur. Takie podejście może się jednak zemścić.
Od czasu do czasu słyszy się o takich historiach: jeśli np. podsypka zastosowana do budowy drogi jest wadliwa, słabo przebadana, to droga może nadawać się do ponownego wykonania już krótki czas po jej oddaniu do użytku.
mówi Jakub Sobieraj.
Jednym z celów naukowców z Politechniki Śląskiej jest więc rozszerzenie aktualnych zastosowań popiołów poprzez podniesienie ich jakości. W przypadku np. gruntów, na których będą mogły stanąć budynki, chodzi o to, żeby były one stabilne i żeby nie wytrącały się z nich różne pierwiastki groźne dla człowieka i środowiska. Śląscy badacze planują również zbadać, na ile popioły można zastosować do produkcji tworzyw polimerowych.
Oczywiście trudno wyobrazić sobie, żeby popioły miały być wypełniaczem tworzywa, które ma kontakt z jedzeniem, jednak istnieje szereg innych zastosowań, w których mogłyby się sprawdzić np. przy produkcji mebli ogrodowych.
tłumaczy naukowiec
Naukowcy cały czas poszukują też potencjalnych nowych zastosowań Ubocznych Produktów Spalania. Okazuje się, że punkt zaczepienia dla zastosowania UPS-ów można znaleźć również podczas spotkań z ludźmi z pozornie zupełnie innych branży. Jako przykład Jakub Sobieraj podaje tutaj potencjalne zastosowania w badaniach biotechnologicznych.
źródło: naukawpolsce.pap.pl
