افزودن نمک‌های مس به زغال سنگ قابلیت اشتعال آن را بالا می‌برد

مس، دارای طیف وسیعی از نمک‌های آلی و غیرآلی است، که حالت‌های اکسیداسیون مختلفی دارند. این نمک‌ها، بجای اینکه رنگ نارنجی و شبیه به مس داشته باشند، اغلب به رنگ آبی تا سبز هستند. علیرغم اینکه مس، فلزی نیمه نجیب قلمداد می‌شود، یکی از رایج‌ترین فلزات انتقالی سازنده نمک، به همراه آهن است.

به گزارش متال آنلاین، اخیرا، دانشمندان روسی، کاربرد ویژه‌ای از نمک‌های مس برای افزایش بهره‌وری احتراق زغال سنگ کشف کرده‌اند. آنها اعلام کرده‌اند:

"افزودن نمک‌های مس به زغال سنگ، راندمان احتراق سوخت را افزایش می‌دهد. به عبارت ساده‌تر موجب افزایش قابلیت اشتعال آن می‌شوند".

به گفته دانشمندان، افزودن نمک‌های مس به زغال سنگ، محتوای کربن نسوخته در باقیمانده خاکستر را 3.1 برابر و مقدار کربن مونوکسید محصولات احتراق گازی را 40 درصد، کاهش می‌دهد.

علیرغم تلاش‌های جهانی برای کاهش مصرف زغال سنگ، این سنگ سیاه هنوز منبع سوخت اصلی برای تولید برق است و بیش از یک سوم برق جهانی در سال 2020 توسط آن تولید شده است.

الكساندر گرومو، نویسنده ارشد این تحقیق، در بیانیه‌ای رسانه‌ای گفته است:

"هنوز خیلی زود است که از زغال سنگ دست بکشیم. به عنوان مثال، کشور چین، با وجود همه روندهای سبزی که در پیش گرفته، به زغال سنگ به عنوان منبع اصلی انرژی متکی است".

الكساندر گرومو، در ادامه افزود:

"در روسیه، زغال سنگ کمتر از 20 درصد تراز انرژی کشور را به خود اختصاص داده است. حتی در بریتانیای کبیر، کشوری که همواره سیاست کربن‌زدایی را اجرا می‌کند، تقاضا برای زغال سنگ، برای تولید برق، در فصل سوم سال 2020، بیش از 200 هزار تن بوده است".

از نظر الكساندر گرومو، با توجه به این مسائل، بسیار محتمل است که جستجو برای افزودنی‌های کاتالیزوری برای بهبود کارایی سوختن زغال سنگ، ادامه داشته باشد.

وی همچنین گفته است، جستجو برای ما که کاملا موفقیت آمیز بوده است، چراکه:

"ثابت شده است، استفاده از افزودنی پیشنهادی تیم ما، باعث افزایش بهره‌وری سوختن زغال سنگ، بویژه زغال‌سنگ‌های خاکستر بالا، می‌شود".

روش فعال‌سازی اشتعال زغال ‌سنگ توسط نمک‌های فلزی پیشنهادی الكساندر گرومو و تیم او، مبتنی بر تشدید فرآیند اشتعال و کاهش دمای اشتعال است. استفاده از افزودنی‌هایی که بر پایه نمک هستند، اشتعال را قابل کنترل‌تر می‌کنند.

دانشمندان در آزمایشات خود، از نمک‌های مس، به عنوان افزودنی‌های فعال‌کننده برای بهبود واکنش‌پذیری سوخت‌های زغال سنگ خاکستر بالا، مانند آنتراسیت، که تحت عنوان دیگری چون زغال سنگ سخت، شناخته می‌شود، استفاده کرده‌اند.

افزودن نمک‌های مس موجب بهبود واکنش‌پذیری و سوختن بیشتر نمونه‌های سوخت می‌شود. علاوه بر این، محتوی کربن سوخته نشده در باقیمانده خاکستر نمونه‌های اصلاح شده، به طور قابل توجهی، پایین‌تر از نمونه‌های مرجع بوده است.

ورود نیترات‌ها، استات‌ها و سولفات‌های مس به نمونه‌های سوخت، توسط روش "اشباع سازی با رطوبت حداقلی" انجام شده است.

محققان بر این باور هستند که، استفاده از افزودنی‌هایی که حاوی نمک هستند، هنگام سوختن زغال سنگ، می‌توانند به بهبود بهره‌وری سوخت در تولید انرژی، به حداقل رساندن مصرف انرژی برای پیش‌گرم کردن تجهیزات تولید برق و کاهش آلایندگی‌های کربن، کمک کنند.