Ядерные реакторы, покрышки и 3D-принтеры, или Как обнинские ученые научились получать дешевый лимонен

Подписаться на 3Dtoday
news3dtoday
Идет загрузка
Загрузка
17.10.17
2801
21
Новости
23
Многим печатникам приходилось обрабатывать готовые изделия растворителями для придания поверхностям гладкости и повышенной прочности. С некоторыми видами пластиков для 3D-печати рекомендуется использовать лимонен, но цены кусаются. На помощь идут обнинские ученые, готовые сбить цены примерно в четыре-пять раз! Рассказываем о связи между ядерными реакторами, старыми покрышками и 3D-принтерами.
ed5ef607c9b41e4dcadd56ddc20f4a9c.jpg
В основном сотрудники Физико-энергетического института имени А. И. Лейпунского, расположенного в городе Обнинске Калужской области, занимаются разработкой ядерных энергетических установок и вспомогательного оборудования для атомной отрасли. Но бывают и исключения: на этот раз ученые разработали специальную установку для пиролитической переработки старых покрышек. Сама по себе методика не нова, но в России практически не применяется, так как Росприроднадзор рассматривает термическую обработку отходов в качестве метода «обезвреживания», а не утилизации.
49301e19b878cd4f4065d687b7b92c5e.JPG
Согласно положениям федерального законодательства, с 2014 года производители и импортеры автомобильных шин обязаны утилизировать определенную часть выведенной из эксплуатации продукции. Кто-то предпочитает отделываться компенсацией в виде экологического сбора, кто-то налаживает переработку собственными силами, а кто-то ищет подрядчиков, готовых заняться утилизацией. Ниша есть, но из-за бюрократических проволочек единственным актуальным методом остается дробление покрышек, например для последующего использования в дорожных покрытиях. Фактически, покрышки закапываются в землю, хотя комплексная утилизация помогла бы производителям возместить часть немалых затрат за счет продаж продуктов переработки.
c4fb759810196615e660a3455ddc95bb.jpg
«Мы получаем четыре основных продукта переработки. Первый – металлокорд, который изначально присутствует в покрышках. Он не имеет большой ценности, и мы считаем его металлоломом. Второй – пиролизный газ, аналог природного газа. Его можно использовать для обогрева самой установки, в которой утилизируются шины. Третий продукт является твердым – это технический углерод, сырье для производства сорбентов и черного пигмента красок. И наконец четвертый, наиболее ценный – пиролизная жидкость, близкая по своему составу к синтетической тяжелой нефти. Можно считать ее аналогом мазута», – рассказывает ведущий научный сотрудник Владимир Ульянов.
ac9efb393f724b7907bff123c68e9338.jpg
Необычность новой методики состоит в повышенной эффективности за счет перехода на новый вид теплоносителя. Дело в том, что в обычных пиролитических установках процесс протекает в газовой среде или в вакууме, а из-за низкой теплопроводности повышаются энергетические затраты. Обнинские же специалисты вспомнили о наработках по ядерным реакторам с жидкометаллическими теплоносителями, когда-то ограниченно применявшимся на подводных лодках, и решили заменить газовую среду на расплавленный свинец. Как результат, время переработки сократилось почти в десять раз, а содержание наиболее ценных продуктов возросло.
ecb7c9e6194a18e30a0fb2b9b719e8b5.JPG
«Жидкий металл – отличный теплоноситель, поэтому весь процесс переработки одной партии покрышек у нас занимает не более одного часа. Полноценный опыт обращения с жидкими металлами на данный момент есть только у России. С начала пятидесятых годов прошлого века мы создаем реакторные установки, где применяются различные жидкие металлы, включая натрий и свинец. На начальном этапе схожие разработки велись в США, в Великобритании и во Франции, однако сейчас этими реакторными технологиями обладает только Россия. И мы все время думаем, в какой еще области помимо основной они могут найти применение. Так и возникла идея разработать установку для переработки автомобильных шин», – поясняет Владимир Ульянов.
6591fef7213cbb21816cf11eae67b86b.jpg
Переработка одной тонны покрышек по новой методике дает около трех центнеров пиролизной жидкости, пригодной для производства бензина и керосина, либо просто сжигания в котлах, подобно мазуту. Но есть одно интересное «но»: в полученной жидкости ученые обнаружили повышенное в сравнении с обычными методами пиролиза содержание лимонена. Как поясняет Владимир Ульянов, при традиционном пиролизе большая часть лимонена разлагается в результате продолжительного нагревания. Новая же установка работает быстрее, а потому выдает более высокий объем органического растворителя: доля лимонена в пиролизной жидкости достигает 30%, то есть при переработке одной тонны старой резины можно получить до 90 кг растворителя. Отчасти играет роль и тот факт, что процесс протекает при относительно низких температурах в пределах 400-500°С, что позволяет получать больше ценных жидких фракций и меньше газообразных.
27e538abafddb5e32f0d5daf60afe28f.jpg
Если стоимость килограмма технического лимонена зачастую достигает тысячи рублей, а косметический стоит еще дороже, то себестоимость растворителя, получаемого на опытной установке, не превышает 200 рублей. Как и заведено в нашей стране, разработчики собираются подать челобитную президенту РФ на открывшемся вчера XIX Всемирном фестивале молодежи и студентов в Сочи.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.
Подписаться на 3Dtoday
23
Комментарии к статье

Комментарии

17 Окт 16:36
3
Главное, что бы на этапе экспериментальной установки и не остановилось, что за частую и происходит в Россиюшке.
Лучше не к президенту, а на кикстартер, я бы прикупил пару тройку литров по 200 руб. да еще бы и доставку оплатил.
17 Окт 16:41
1
Что-то практически одинаковые по смыслу комментарии у нас получились.
17 Окт 16:40
1
Приятная новость, но лишь не как все в нашей России-матушке закончилось, технология есть, сырье есть, но никому не нужно будет.
20 Окт 03:34
0
Что-то практические одинаковые по смыслу комментарии у вас получились ))
17 Окт 16:55
1
Зимой, с балкона, мне хорошо видно эту проходную... летом листья мешают :)
17 Окт 18:35
1
Молодцы!
17 Окт 19:53
1
У кого уже можно выменивать вагоны покрышек на бочки с лимоненом?
18 Окт 05:48
2
Точняк. Приволок покрышек, они получили свои продукты разложения для дальнейшего использования, тебе - лимоненом отдали за труды и сырье!8)
18 Окт 08:16
1
Повеселило: "ведущий научный сотрудник Владимир Ульянов"
18 Окт 08:18
3
Геволюция лимонена, о необходимости котогой все время говорили большевики, совершилась, товагищи!
18 Окт 10:58
1
Не лучше ли запустить краудфандинговую компанию или, как теперь модно, ICO?
18 Окт 23:25
0
Извините за занудство, но как быть с парАми свинца? И с его же летучими органическими соединениями? И сера из резины куда девается?
20 Окт 00:30
0
Сера, я так понимаю, никуда не девается:
пиролизная жидкость, близкая по своему составу к синтетической тяжелой нефти
19 Окт 12:51
0
Здорово! Срочно внедрять.
19 Окт 14:29
1
Что-то подсказывает что при промышленном запуске не цена упадёт в 4 раза, а маржинальность вырастет в 4 раза! :)
19 Окт 23:41
0
Давно уже перегретым паром пиролиз проводят, что гораздо экологичнее. Даже патенты есть.
20 Окт 03:39
0
По работе надо было посмотреть паровой котел на предмет автоматизации. Температура 200 градусов, давление 40 атмосфер, на вид обычная советская техника видавшая виды. За 5 минут нахождения рядом с котлом мысленно перечитал все известные науке молитвы, страшновато было )) мысленно уже представлял себе треснет труба где-нибудь и что делать, куда бежать.
Лучше уж свинец, он хотя бы без давления :D
20 Окт 07:34
0
Для создания перегретого пара "атмосферы" не нужны. Пар догревается в отдельном змеевике под обычным давлением. Выход лимонена более 20%.
20 Окт 08:46
1
Вы серьезно????8)
200 градусов - это всего лишь 16 атмосфер... 40 атмосфер - это 252 градуса.
На котле два сбросных клапана с рукоятками ручного подрыва, в конструкции барабана - ослабление, которое должно выбить первым. Трубки обычно не заварены, а завальцованы и щели начинают сифонить до разрушения трубок или барабана.
Единственное, что нельзя допускать - это снижение уровня воды. Если в сухой "раскочегаренный" котел налить воду - взрыв неизбежен. В остальном - совершено безопасная конструкция.
Тем более, что про давление нигде ничего не сказано - насколько я понимаю достаточно котла до 115 градусов с сухопарником для перегрева пара.
Советская техника, видавшая виды - самая надежная, современные котлы куда опаснее, особенно украинский контрафакт, якобы из монастырщины...
20 Окт 16:11
0
Хм. Бюрократия
24 Окт 14:45
0
Наши рулят как всегда. Все шарахаются от свинца, даже в платах микросодержание убирают. А тут установовчку на несколько тонн. Молодца. А потом финансирование на повышение экологичности запросить. И так движение всё, цель - раслабуха...

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

3Dtoday за 60 секунд от 22 ноября

Xact Metal анонсировала усовершенствованный лазерный 3D-принтер для печати металлическими порошками

И снова о лесках

Все ради комфорта: эмиратские авиаперевозчики соревнуются в применении 3D-принтеров

История меня

Компания 3D Printhuset возвела стены первого в ЕС напечатанного на 3D-принтере здания