В Национальном исследовательском Томском политехническом университете разработали и запатентовали криогель – новый способ борьбы с угольной пылью и выветриванием золы с поверхности промышленных отвалов. Новый способ пылеподавления может применяться на разных объектах промышленности для минимизации негативного воздействия мелкодисперсной пыли на окружающую среду.
Угольные теплоэлектростанции и другие промышленные предприятия, использующие твердое топливо, ежегодно производят значительные объемы золы и шлака. Эти отходы размещают на специальных золоотвалах, но мелкие частицы легко поднимаются ветром и разносятся на большие расстояния, вызывая загрязнение окружающей среды. Существующие методы решения этой проблемы часто не обеспечивают оптимального сочетания эффективности, экономичности и простоты реализации.
Разработка томских ученых использует экологичный криогель на водной основе. Состав представляет собой раствор поливинилового спирта концентрацией от 2,5 до 10%, который наносят на поверхность золоотвала в осенний или весенний периоды, когда суточная температура колеблется около нуля градусов. При таких условиях формируется упругая и прочная гелевая пленка, эффективно связывающая частицы пыли.
По словам автора разработки, директора Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрия Глушкова, работы по разработке состава и способа его нанесения начались в 2024 году. За это время они провели большой объем лабораторных исследований для поиска компонентной базы подавляющих составов, установили большую группу их характеристик, выявили наиболее перспективные для практического применения составы, запатентовали способ их нанесения на пылящиеся поверхности золоотвалов.
Лабораторные испытания показали высокую эффективность технологии — состав удерживает до 95% золы. В 2025 году ученые приступили к полевым испытаниям на одном из золоотвалов ТЭЦ Омска, где используют 5% раствор поливинилового спирта.
Испытания пройдут в течение нескольких месяцев: состав на слой золы будут наносит с помощью беспилотного летательного аппарата. Как отмечает Глушков, задача исследователей — испытать разработку в различных метеорологических условиях и временах года».
В этом году разработчики также планируют завершить оформление конструкторской документации на установку приготовления пылеподавляющей эмульсии и заправки беспилотного воздушного судна. В дальнейшем ученые намерены провести дополнительные исследования для определения оптимального объема состава для обработки сухих участков золоотвала, изучить характеристики связанной криогелем золы и установить динамику деградации защитного слоя под воздействием солнечного излучения.
Фото: ТПУ