علماء روس يطورون طريقة لرفع كفاءة الفحم منخفض الجودة

ابتكر باحثون روس أسلوباً جديداً لتحسين أداء الفحم منخفض الجودة عبر خلطه بنشارة الخشب وزيت المحرك المستعمل والماء، ما يسهم في تسريع عملية تحلله الحراري ورفع كفاءته مقارنة بالفحم التقليدي.
وأفادت وزارة التعليم والعلوم الروسية أن إضافة هذه المكونات أدت إلى تسريع الانحلال الحراري بشكل ملحوظ، مع خفض درجة الحرارة اللازمة لبدء العملية بنسبة تصل إلى 26 في المائة.
وأوضح بيان رسمي أن فريقاً بحثياً من جامعة تومسك للتقنيات التطبيقية، بالتعاون مع شركاء دوليين، نجح في تطوير منهج يسمح بزيادة كفاءة هذا النوع من الوقود بنسبة تتراوح بين 4 و10 في المائة، إلى جانب تسريع عملية التحلل عدة مرات مقارنة بالفحم النقي.
ويُعد الفحم منخفض الجودة من الموارد واسعة الانتشار عالمياً، إذ يمثل ما بين 40 و45 في المائة من الاحتياطيات، غير أن محدودية قيمته الحرارية تفرض الحاجة إلى تقنيات تحسين فعاليته، ومن بينها الانحلال الحراري الذي يعتمد على تسخين المادة في غياب الأكسجين.
وأظهرت التجارب أن أفضل تركيبة تضمنت 50 في المائة من الفحم البني و40 في المائة من الماء و10 في المائة من زيت المحرك المستعمل، حيث سجل هذا الخليط تحسناً في الكفاءة بنحو 10 في المائة، بينما حقق خليط آخر مكون من 90 في المائة فحم و10 في المائة نشارة خشب زيادة بنحو 4 في المائة.
كما كشفت النتائج عن تأثير إضافي يتعلق بحجم جزيئات الفحم، حيث تبين أن الجزيئات الأكبر تسهم في تسهيل انتقال الحرارة وتسريع التفاعل مقارنة بالجزيئات الأصغر.
وبيّنت الدراسة أن استخدام نشارة الخشب والزيت المستعمل يعزز من سرعة التفاعل ويخفض درجة حرارة الانحلال الحراري، فضلاً عن تحسين التفاعل بين مكونات الخليط خلال مرحلة تبخر الرطوبة، ما ينعكس على رفع كفاءة العملية بشكل عام.
وشارك في هذا البحث عدد من المؤسسات العلمية، من بينها مختبرات متخصصة في جامعة تومسك ومعهد كوتاتيلادزه للفيزياء الحرارية، بدعم من وزارة التعليم والعلوم الروسية، فيما نُشرت نتائجه في مجلة علمية متخصصة.