Científicos rusos publicaron un estudio donde proponen agregar sales de cobre a productos de carbón para modificar la eficiencia de combustión del combustible.
Según los investigadores, la adición de sales de cobre reduce 3,1 veces el contenido de carbón no quemado en los residuos de cenizas y el contenido de CO en los productos de combustión gaseosos en 40% .
A pesar de los esfuerzos globales para reducir el consumo de carbón, la roca negra sigue siendo la fuente principal de combustible para la generación de energía, responsable de más de una -tercio de la electricidad mundial en 2020.
El método de activación de la combustión del carbón por sales metálicas se basa en la intensificación del proceso de combustión y la reducción de la temperatura de combustión
“Es demasiado pronto para renunciar al carbón. China, por ejemplo, se basa en el carbón como fuente de energía primaria durante gran parte del siglo XXI a pesar de todas las tendencias ‘verdes’”, Alexander Gromov, autor principal del estudio, dijo en un comunicado de prensa.
“En Rusia, el carbón representa un poco menos del % del balance energético del país. Incluso en Gran Bretaña, el país que ha estado implementando consistentemente su política de descarbonización, la demanda de carbón por parte de los generadores de electricidad se registró en más de 200 mil toneladas en el tercer trimestre de 2020”, dijo Gromov.
En opinión de Gromov, dado este contexto, es muy probable que continúe la búsqueda de aditivos catalíticos para mejorar la eficiencia de la quema de carbón.
Los científicos utilizaron sales de cobre como aditivos activadores para mejorar la reactividad de los combustibles de carbón con alto contenido de cenizas, como la antracita, también conocida como hulla, y el semicoque
“Para nosotros, la búsqueda ha sido bastante exitosa: se ha demostrado que el uso de los aditivos propuestos por nuestro equipo mejora significativamente la eficiencia de la quema de carbón, especialmente con carbones con alto contenido de cenizas”, dijo.
El método de activación de la combustión del carbón por sales metálicas propuesto por Gromov y su equipo se basa en la intensificación del proceso de combustión y la reducción de la temperatura de combustión. El uso de aditivos a base de sal hace que la combustión sea más manejable.
En sus experimentos, los científicos utilizaron sales de cobre como aditivos activadores para mejorar la reactividad de los combustibles de carbón con alto contenido de cenizas, como la antracita, también conocida como hulla, y el semicoque.
Los combustibles con alto contenido de cenizas se caracterizan por altas temperaturas mínimas de ignición y combustión, y baja intensidad de combustión. La introducción de sales de cobre dio como resultado una mejor reactividad y una mayor tasa de combustión de las muestras de combustible. Además de esto, el contenido de carbón no quemado en el residuo de cenizas de las muestras modificadas fue significativamente menor que el de las muestras de referencia.
La introducción de nitratos, acetatos y sulfatos de cobre a las muestras de combustible se realizó por el procedimiento de humedad incipiente. Luego se realizaron experimentos de encendido y combustión en una cámara de combustión a 200°C a 700°C.
El mecanismo de activación de la combustión se basa en la intensificación de la producción de productos de combustión en fase gaseosa en la etapa temprana de la liberación de volátiles y la generación de microexplosiones para evitar la formación de capas de escoria que de otro modo bloquearían el oxígeno del combustible.
Los investigadores creen que el uso de aditivos a base de sal al quemar carbón podría ayudar a mejorar la eficiencia del combustible en la producción de energía, minimizar el uso de energía para precalentar los equipos de generación de energía y reducir las emisiones de carbono de las centrales eléctricas de carbón.
