Британские инженеры из Ноттингемского университета впервые доказали, что отработанный картон может служить эффективным источником биомассы для крупномасштабного производства электроэнергии. Это открытие указывает на новый внутренний ресурс, способный укрепить сектор возобновляемой энергетики Соединенного Королевства и повысить его энергетическую безопасность.
Исследование, опубликованное в журнале «Biomass and Bioenergy», представляет собой первую комплексную характеристику картона как вида топлива. Ученые установили, что он обладает уникальными физическими и химическими свойствами по сравнению с традиционной биомассой, такой как древесные пеллеты. В частности, картон отличается более низким содержанием углерода и меньшей теплотворной способностью.
Ключевой особенностью, особенно для сортов с печатью, является высокое содержание карбоната кальция. Этот наполнитель, улучшающий жесткость и внешний вид упаковки, при сжигании образует золу, которая может снижать производительность котлов на электростанциях. Для решения этой проблемы исследователи разработали новый термогравиметрический метод, позволяющий точно измерять количество карбоната кальция и оценивать пригодность сырья для сжигания.
В настоящее время биомасса занимает второе место по вкладу в производство возобновляемой электроэнергии в Великобритании, обеспечив выработку 31,1 тераватт-часа в 2022 году. Однако большая часть спроса на древесные пеллеты удовлетворяется за счет импорта, в основном из США и Канады. На фоне этого поиск альтернативных местных источников топлива становится критически важным.
Потенциал картона огромен: только в 2021 году в Великобритании было образовано около 5,4 миллиона тонн отходов бумажной и картонной упаковки. Хотя картон можно перерабатывать от пяти до семи раз, с каждым циклом его волокна укорачиваются, а качество снижается. После этого материал, как правило, отправляется на компостирование или сжигается вместе с другими отходами. Новое исследование предлагает рассматривать картон с истекшим сроком службы не как мусор, а как ценное и стабильное местное биотопливо.
«Используя наши промышленные установки в университете, мы смогли показать, что картон является жизнеспособным вариантом для использования в крупномасштабном производстве энергии, — заявила доктор Орла Уильямс. — Наша новая методология анализа точного состава различных видов картона предоставляет инструмент, который показывает, насколько эффективным он будет. Использование картона может обеспечить надежный и стабильный канал поставок биотоплива, который поможет энергетической отрасли достичь своих целей в области устойчивого развития».
