Dapatkan URL pendek
Ilmuwan dari Tomsk Polytechnic University (TPU) telah menemukan cara baru untuk mempercepat penyalaan bahan bakar dari limbah batu bara.
Menurut penulis studi, metode mereka membuat bahan bakar hanya menyala selama penggunaan, memastikan penyimpanannya yang aman dari api. Hasil penelitian mereka telah dipublikasikan di Chinese Journal of Chemical Engineering.
Saat ini, jutaan ton limbah batu bara telah terkumpul di tempat pembuangan pabrik konsentrasi di wilayah pertambangan batu bara di Rusia; upaya telah dilakukan untuk menggunakannya sebagai bahan bakar atau memproduksi bahan bangunan. Menurut para ilmuwan, kesulitan penyalaannya membuat limbah tersebut sulit digunakan sebagai bahan bakar.
Limbah batubara mengandung banyak batuan sisa di dalamnya, sehingga membutuhkan banyak energi untuk menyulut bagian mineral yang tidak mudah terbakar tersebut. Misalnya, limbah semacam itu mengharuskannya dipanaskan tiga kali lebih lama dari porsi konsentrat batu bara yang berukuran sama dalam kondisi yang sama, para peneliti menjelaskan.
Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan TPU mengoptimalkan pengapian bahan bakar menggunakan penghancuran tetesan yang sangat halus sambil menyerap pulsa laser. Menurut temuan penelitian, pendekatan ini membutuhkan energi denyut nadi yang lebih rendah, dan juga cukup sederhana untuk diterapkan tidak seperti pemanasan sederhana bahan bakar dengan fluks laser, yang sebelumnya diusulkan oleh peneliti Rusia, Cina, Turki, dan Eropa.
“Serangkaian percobaan telah menunjukkan bahwa jika bahan bakar dipanaskan dengan laser setelah ditiup ke tungku panas-merah melalui nosel, maka tidak akan ada hasil dari iradiasi. Setetes kecil air batu bara bubur mengering dengan cepat di dalam tungku, sementara laser membuatnya lebih sinting, membuat pengapian menjadi lebih sulit. Agar pendekatan yang diusulkan berhasil, kadar air campuran bahan bakar harus sekitar 60-70 persen. Maka tidak akan ada waktu untuk mengering di bawah level kritis “, Roman Egorov, seorang peneliti dari TPU Research School of Physics of High Energy Processes, mengatakan.
Pemanasan langsung bahan bakar oleh laser dalam berbagai energi pulsa tidak mampu mempercepat penyalaannya pada rasio kerusakan biaya yang dapat diterima. Seperti yang dicatat oleh peneliti, satu-satunya mekanisme yang efektif untuk mempercepat penyalaan adalah ketika air yang terkandung di lapisan dekat permukaan langsung menguap setelah berdenyut.
“Sebuah ledakan mikro uap memecah setetes kecil bahan bakar menjadi fragmen mikroskopis yang menyala di tungku jauh lebih cepat daripada tetesan besar. Jika bahan bakar hancur dalam atmosfer yang relatif dingin (di luar zona panas tungku), maka fragmentasi mikro juga terjadi pada 30 persen kelembaban, tetapi dalam tungku yang dipanaskan hingga 500-600 ° C, campuran yang lebih cair harus diterapkan, jika tidak semuanya hanya akan menyala dari laser yang lebih buruk “, komentar Egorov.
Sebuah tungku meredam tubular, laser berdenyut nanodetik dengan energi pulsa hingga 200 mJ, kamera video berkecepatan tinggi dengan makro-optik untuk merekam proses interaksi bahan bakar-pulsa, dan mikroskop optik digunakan dalam penelitian ini. Selain itu, para ilmuwan telah mengembangkan perangkat lunak yang memungkinkan sinkronisasi semua proses yang sedang berlangsung di laboratorium.
“Masalah pemanfaatan sampah sekarang ini tidak hanya terkait dengan sektor energi, tetapi juga menyangkut dunia yang ingin kita serahkan kepada keturunan kita. Dan ini, pada gilirannya, berarti bahwa beberapa upaya dan biaya yang harus dikeluarkan ketika bekerja dengan sampah pasti akan terbayar dalam jangka panjang “, peneliti menyoroti.
Para ilmuwan berencana untuk menerapkan metode aktivasi laser pada jenis campuran bahan bakar air lainnya yang terbuat dari limbah industri yang mudah terbakar dan bahan bakar fosil tingkat rendah (gambut dan batu bara coklat).
Persembahan dari : Bandar Togel