Ресурсосберегающая технология комплексной переработки лигноцеллюлозных отходов в биотопливо

Исследование посвящено развитию биоэнергетики, которая является одной из видов альтернативой энергетики. Высокие цены на нефть делают производство биотоплива из растительных ресурсов рентабельным. Современный агропром производит достаточное количество разнообразных растительных отходов - лузгу подсолнечника, костру, солому и т.д. После переработки данные ресурсы могут составить конкуренцию дровам и древесным гранулам. Однако растительное сырье для производства пеллет обладает низкой реакционной способностью, поэтому для увеличения прочности гранулированного биотоплива используют связующие компоненты (дизельное топливо, гидролизный лигнин, асфальтены, гудроны и т.д.). Многие из них содержат летучие вещества, которые при загорании и горении ответственны за образование копоти. Помимо этого такие компоненты, как дизельное топливо приводят к удорожанию получаемого твердого биотоплива. Для увеличения реакционной способности сырья было предложено использовать ультразвуковую обработку лузги подсолнечника, это позволит увеличить пластификацию лигнина и извлечь биологически активное вещество - меланин. При производстве пеллет и брикетов из предобработанной лузги подсолнечника и торфа можно использовать технологические процессы без дорогостоящих связующих, для этого лузгу обрабатывают в кавитационном поле щелочным раствором, в результате происходит экстракция меланиновых веществ и изменения в лигноцеллюлозной матрице, увеличивается количество метильных групп и частично разрушаются полимеры. Это приводит к интенсификации химических, массообменных процессов при гранулировании, а также к увеличению реакционной способности и пластификации лигнина лузги подсолнечника и к увеличению прочности конечного продукта. Торф рекомендуется использовать для увеличения сырьевой базы. В результате экспериментов были получены пеллеты и брикеты с теплотворной способностью от 17,5 до 20,3 МДж/кг. При этом теплотворная способность увеличивалась в пеллетах, полученных с использованием лузги после ультразвуковой экстракции меланиновых веществ. Получен патент «Способ получения меланиновых веществ из лузги подсолнечника», регистрационный №2665166, опубликован 28.08.2018 г. Разработанный проект комплексной переработки лузги подсолнечника с одновременным получением химически ценных меланиновых веществ и биотоплива имеет перспективы с точки зрения окупаемости и экологической чистоты.