Los científicos rusos publicaron un estudio en el que proponen agregar sales de cobre a los productos del carbón para modificar la eficiencia de combustión del combustible.
Según los investigadores, la adición de sales de cobre reduce el contenido de carbono no quemado en los residuos de cenizas en 3,1 veces y el contenido de CO en los productos de combustión gaseosos en un 40%.
A pesar de los esfuerzos globales para reducir el consumo de carbón, la roca negra sigue siendo la principal fuente de combustible para la generación de energía, responsable de más de un tercio de la electricidad mundial en 2020.
“Es demasiado pronto para renunciar al carbón. China, por ejemplo, depende del carbón como fuente de energía primaria durante gran parte del siglo XXI, a pesar de todas las tendencias «ecológicas». En Rusia, el carbón representa algo menos del 20% del balance energético del país. Incluso en Gran Bretaña, el país que ha estado implementando constantemente 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 Alexander Gromov, autor principal del estudio, en un medio. declaración.
En opinión de Gromov, dado este contexto, es muy probable que continúe la búsqueda de aditivos catalíticos para mejorar la eficiencia de combustión del carbón.
“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 combustión del carbón, especialmente con carbones con alto contenido de cenizas”, dijo.
El método de activación de la combustión del carbón mediante 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 carbón duro, y el semicoque.
Los combustibles con alto contenido de cenizas se caracterizan por temperaturas mínimas altas de ignición y combustión y baja intensidad de combustión. La introducción de sales de cobre resultó en una mejor reactividad y una mayor velocidad de combustión de las muestras de combustible. Además de esto, el contenido de carbono 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 mediante el procedimiento de humectación incipiente. A continuación, se llevaron a cabo experimentos de ignición y combustión en una cámara de combustión entre 500 ° C y 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 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.
