模仿粉塵爆炸,廢柴“變身”清潔燃料
秸(jie)稈(gan)雜草、樹木廢料,這(zhe)些常(chang)被廢棄、易造成環境污(wu)染(ran)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物質(zhi),如(ru)何讓它們(men)“搖身一變”成為無污(wu)染(ran)的(de)(de)寶物?記者近日從(cong)華中科技大學(xue)獲悉:該校環境與工程學(xue)院肖波(bo)團(tuan)隊成功(gong)將這(zhe)些生(sheng)(sheng)物質(zhi)微(wei)米化(hua),借(jie)用粉塵爆炸原(yuan)理實(shi)現可控燃(ran)燒,使可再生(sheng)(sheng)和(he)低污(wu)染(ran)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物質(zhi)代替日益短缺的(de)(de)化(hua)石能(neng)源成為可能(neng)。
根據粉(fen)(fen)塵爆炸原(yuan)理,能夠(gou)產(chan)生(sheng)粉(fen)(fen)塵爆炸的(de)(de)(de)生(sheng)物質顆粒的(de)(de)(de)粒徑需要(yao)在400微米以(yi)下(xia)(xia)。2002年(nian),肖波團隊首先將(jiang)生(sheng)物質粉(fen)(fen)碎成為(wei)250微米以(yi)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)體(ti)燃(ran)料,即“微米燃(ran)料”。然后用一(yi)定量的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)與(yu)微米燃(ran)料混合形成粉(fen)(fen)塵云,將(jiang)粉(fen)(fen)塵云噴入預先加熱的(de)(de)(de)爐膛。經過多年(nian)耐心鉆研,團隊實(shi)現了固(gu)體(ti)燃(ran)料瞬間(jian)到(dao)氣(qi)(qi)體(ti)燃(ran)料的(de)(de)(de)轉變,燃(ran)燒(shao)迅猛,產(chan)生(sheng)高溫效應,燃(ran)燒(shao)溫度(du)可達到(dao)1400度(du)以(yi)上。
工業(ye)的(de)核心就是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)生(sheng)產的(de)過程,現(xian)代工業(ye)需(xu)要的(de)燃(ran)(ran)燒溫(wen)(wen)度(du)為(wei)1200度(du)以上(shang)。即使是(shi)(shi)傳統的(de)化石燃(ran)(ran)料(liao)(liao),比(bi)如煤炭(tan)和天(tian)然氣,燃(ran)(ran)燒溫(wen)(wen)度(du)也(ye)只有(you)1200度(du)左右(you)。對(dui)于生(sheng)物質,傳統的(de)處理方(fang)式是(shi)(shi)將(jiang)其從模(mo)板的(de)孔中高壓(ya)擠壓(ya)出來(lai),變(bian)成顆(ke)粒燃(ran)(ran)料(liao)(liao)。“將(jiang)生(sheng)物質壓(ya)緊(jin)密實,更(geng)不容易(yi)和氧氣接觸反應,因而,燃(ran)(ran)燒的(de)平(ping)均溫(wen)(wen)度(du)也(ye)只有(you)900度(du)左右(you),而且易(yi)造(zao)成環境污染。”肖波解釋道,生(sheng)物質微(wei)米燃(ran)(ran)料(liao)(liao)燃(ran)(ran)點(dian)低,比(bi)表面積大(da),燃(ran)(ran)燒也(ye)更(geng)加充分。今年1月,團隊在試驗基(ji)地里,燃(ran)(ran)燒溫(wen)(wen)度(du)達到(dao)了1452℃高溫(wen)(wen)。
肖波說(shuo),生物(wu)質(zhi)微(wei)米(mi)燃(ran)(ran)料(liao)可(ke)廣泛應用(yong)(yong)于火力發電、金屬熔煉、城鎮(zhen)取暖(nuan)、陶瓷生產、燃(ran)(ran)氣(qi)制備等等,可(ke)以預見,生物(wu)質(zhi)微(wei)米(mi)燃(ran)(ran)料(liao)將(jiang)成為21世紀(ji)新一(yi)類燃(ran)(ran)料(liao)。清華大學材料(liao)學院教授(shou)姚可(ke)夫認(ren)為,這項技術將(jiang)可(ke)以結束高溫工(gong)業生產必須完全采用(yong)(yong)燃(ran)(ran)煤、燃(ran)(ran)油和燃(ran)(ran)氣(qi)的歷史。

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