Здание РАН. Фото: ТАСС"Разработан катализатор нового поколения на основе стеклоткани. Его главным достоинством являются важные инженерные качества, позволяющие создавать принципиально новые типы каталитических устройств. Одно из наиболее перспективных направлений их применения — экологически чистая теплоэнергетика, главным образом каталитические воздухонагреватели, или, как мы их называем, тепловые пушки", — сказал Загоруйко.
По его словам, новинка актуальна для Арктики, для обогрева промышленных помещений, складов, ангаров или как аварийный источник тепла. Такие устройства работают на основе природного газа или пропан-бутановой смеси, а также различных жидких топлив. В этом они аналогичны обычным тепловым пушкам, однако в подготовленном такими нагревателями воздухе практически не содержится токсичных примесей, они безопасны для людей и не загрязняют окружающую среду.
Катализатор основан на стеклоткани, то есть физически он выглядит как обычная ткань или тряпка, в отличие от других катализаторов, которые, как правило, имеют формы шариков, цилиндров, блоков или колец. Катализатор на основе стеклоткани отличается очень высокой интенсивностью массообмена и низким перепадом давления.
Главным образом использование катализатора призвано решить проблемы экологии. "У обычных тепловых пушек есть большая проблема: они выбрасывают большое количество токсичных веществ, таких как угарный газ, оксиды азота, углеводороды, сажу. Из-за этого, по понятным причинам, помещения можно греть очень недолго. Мы же просто добавили в эти пушки каталитический блок и оптимизировали режим работы, в результате получаем выхлоп без содержания вредных веществ", — отмечает Загоруйко.
Помимо экономичности и приемлемой стоимости важным достоинством таких пушек является их модульность, позволяющая гибко создавать отопительные системы любой мощности из отдельных небольших и легко транспортируемых устройств. Пользователи смогут экономить значительные средства, поскольку им не нужно будет подводить к своим зданиям магистрали центрального отопления, на которых к тому же теряется значительная часть тепла в системах существующего теплового энергоснабжения.
В условиях Арктики важно также то, что такие отопительные системы на основе каталитических устройств могут применяться не только для стационарного отопления, но и для аварийного обогрева, когда сеть пушек можно быстро развернуть для обогрева зданий, где существующее отопление вышло из строя или не справляется с поддержанием нужного теплового режима. Например, во время особенно сильных морозов, с которыми часто приходится иметь дело жителям арктических регионов.
Помимо энергетических задач, стекловолокнистые катализаторы могут успешно применяться для решения других природоохранных задач, в первую очередь при очистке отходящих газов промышленных предприятий от вредных и высокотоксичных примесей. Также планируется испытать разработку в системах утилизации опасных жидких органических отходов и дать рекомендации по ее промышленному применению.
Загоруйко отмечает, что уже шесть дизельных генераторов аварийного энергоснабжения в нашей стране используют системы очистки и охлаждения выхлопных газов на основе данного катализатора. Заинтересованность в использовании технологий очистки газов от сернистых соединений проявляет "Норникель" и ряд других компаний, работающих в арктических условиях.
Разработчик отмечает, что технология каталитического отопления может иметь и несколько сопутствующих преимуществ. Например, если тепловые пушки отапливают теплицу, они кроме тепла поставляют в объем теплицы углекислый газ, который очень нужен растениям для роста. При этом в каталитических пушках сгорает любая органика, которая вместе с воздухом проходит через них. За счет этого можно при отоплении здания одновременно очищать воздух от неприятных запахов. Это очень актуально, например, для коровников и птицеферм.
Более того, в каталитических блоках будут бесследно сгорать любые микроорганизмы, это можно использовать для дезинфекции воздуха в курятниках, где возникают случаи потери поголовья из-за воздушно-капельных инфекций. Исходно разработка не рассматривалась в качестве медицинского средства, однако ситуация с пандемией коронавируса заставляет ученых задуматься и о таких задачах.
