Ученые из ВятГУ разработали новый метод утилизации медицинского пластика, который не приводит к образованию вредных веществ. По мнению экспертов, сжигание пластика в электрическом поле может быть эффективно, так как оно обеспечивает полное окисление углеводородной основы материала кислородом воздуха. О результатах исследования пишет РИА «Новости».
Представленный на конференции Ural Environmental Science Forum «Sustainable Development of Industrial Region» (UESF-2024) инновационный метод утилизации отходов может стать основой для создания энергоэффективных мусоросжигательных установок нового поколения.
«Поле, направленное по потоку горючей смеси, при малых напряжениях вытягивает факел горения, что приводит к увеличению области химического взаимодействия реагентов (горючего и окислителя), в результате химические реакции протекают более эффективно», – приводят журналисты слова автора исследования, доцента кафедры инженерной физики ВятГУ Ильи Зырянова.
Как утилизируют мусор сейчас
Единая для всего мира классификация отходов разработана для того, чтобы выбрать оптимальный способ утилизации, учитывая происхождение, состояние и состав мусора. По словам экспертов, это важно, в первую очередь, для безопасности конечных продуктов и предотвращения экологических проблем, связанных с попаданием токсичных веществ в почву, воздух и живые организмы.
Пластик и его производные утилизировать сложнее всего. Особое внимание уделяется медицинским полимерным изделиям, которые могут содержать биоматериал. Сжигание считается наиболее эффективным и безопасным способом утилизации, однако не обеспечивает полного уничтожения отходов.
Обычное сжигание приводит к образованию вредных веществ – угарного газа, формальдегида, фенолов и канцерогенных диоксинов. Чтобы разложить сложные материалы до углекислого газа и воды, ученым приходится изобретать новые методы утилизации.
Новый подход к сжиганию пластика
Исследователи ВятГУ предложили инновационный подход – сжигание медицинских полимерных изделий в электростатическом поле. Эксперименты показали, что этот метод позволяет сократить выбросы угарного газа на 20–30 % и ускорить процесс горения.
Если электрическое поле направлено против потока горящей смеси, пламя прижимается к топливу, ускоряя образование горючего газа из полимера. Факел увеличивается и обтекает образец, что усиливает смешивание окислителя с продуктами разложения полимера и повышает эффективность сгорания.
«В работе мы используем разработанную и сконструированную модель мусоросжигающей печи, позволяющую моделировать различные режимы горения и способы сжигания, используемые в реальных промышленных тепловых установках. Отличительной особенностью нашей печи является возможность создания электрического поля различной конфигурации в зоне горения», – отметил Илья Зырянов.
В будущем исследовательская группа планирует изучить закономерности изменения параметров горения различных веществ под воздействием электрического поля и оптимизировать процессы в целом. Ученые подчеркивают, что этот метод может применяться для улучшения работы любых энергоустановок, где присутствует горение.
Рекомендуем также прочитать материал «ФедералПресс» о том, сколько мусора перерабатывают и когда ликвидируют свалки в России.
Фото: ФедералПресс / Полина Зиновьева