Университет Манчестера совместно с компанией Powerhouse Energy протестирует технологию получения электроэнергии и водорода из пластиковых отходов. Проект может помочь решить проблему утилизации пластика, который трудно поддается вторичной переработке.
Технология представляет собой процесс термической обработки пластика, который состоит из нескольких этапов. Первоначально пластиковые отходы будут дробиться на кусочки одинакового размера, которые при размещении в бескислородной камере будут плавиться под воздействием высоких температур, а затем испаряться в синтез-газ – смесь из метана, водорода и небольшого количества окиси углерода. Синтез-газ будет направляться в камеру осушки, где он будет очищаться от инертных остатков, составляющих не более 5 % от исходного объема пластиковых отходов. Получаемое таким образом сырье будет иметь ту же теплотворность, что и природный газ. Его можно будет подавать на газовую турбину с целью выработки электроэнергии, а также использовать для производства водорода с помощью паровой конверсии.
Инновационная технология получила название распределенной модульной генерации (Distributed Modular Generation – DMG). По оценке Powerhouse Energy, с ее помощью при переработке 40 тонн пластика в сутки (т/сут.) можно получать 40 т/сут. синтез-газа, а из него – 2 т/сут. водорода, то есть 50 кг на каждую тонну сырья. Достоинством DMG является автономное энергоснабжение: если работа электролизных установок требует высоких затрат электроэнергии из возобновляемых источников (50 киловатт-часов на 1 кг водорода), то синтез-газ, получаемый в процессе высокотемпературной переработки пластика, можно использовать для обеспечения работы термических камер и установок парового риформинга. При этом она может помочь снизить экологический след. По данным Powerhouse Energy, в Великобритании перерабатывается лишь около 30 % пластиковых отходов, в том числе из-за сложности переработки смешанного пластика, а также влияния многоступенчатой переработки на свойства регенерированных пластмасс.
Проект Университета Манчестера и Powerhouse Energy внесет вклад в развитие новых способов получения водорода, которые выходят за рамки газификации угля, электролиза воды с помощью ВИЭ и парового риформинга метана. Ранее свое решение в этой сфере представила компания EPRO Advance Technology, которая будет производить водород за счет смешения воды с пористым кремнием (Si+), продуктом переработки металлургического кремния. Схожая технология будет использоваться при эксплуатации корабля Neo Obris, который в 2023 г. будет спущен на воду в порту Амстердама. Водород, который будет подаваться на топливные элементы судна, будет производиться из смешения воды и борогидрида натрия (NaBH4), хорошо растворимого кристаллического порошка.
