Production of ecological fuel from charcoal using high pressure water jet

W artykule przedstawiono efekty badań nad mikronizacją węgla drzewnego przy użyciu wysokociśnieniowej strugi wodnej, które są prowadzone w Instytucie Niekonwencjonalnych Technologii Hydrostrumieniowych. Zaprezentowano w nim oryginalny sprzęt technologiczny do wytwarzania nowego rodzaju paliwa ekologicznego oraz unikalną aparaturę pomiarową, a także metodykę badań. Zbudowany młyn hydrostrumieniowy, pracujący w zakresie ciśnień wody 50–300 MPa i wydatku 0,2–0,5 dm3/s, stosuje się do rozdrobnienia węgla drzewnego o ziarnistości 0,5–2 mm z wydajnością rzędu 8–30 g/s. Przeprowadzone badania wykazały dużą przydatność tego urządzenia do mikronizacji węgla drzewnego. Dzięki temu uzyskuje się najczęściej frakcje cząstek o wymiarach 10–20 µm, natomiast 90% zawartość wytwarzanych cząstek węgla, w zależności od ciśnienia wody, mieści się odpowiednio w przedziale wymiarowym:0–43 µm dla ciśnienia 100 MPa; 0–34 µm dla 150 MPa; 0–33µm dla 200 MPa oraz 0–31 µm dla 250 MPa. Powierzchnia właściwa cząstek powstających podczas takiej mikronizacji węgla drzewnego wzrasta około 660 razy w porównaniu do analogicznej powierzchni użytego miału węgla drzewnego. W badaniach tych stwierdzono, że w zakresie stosowanych ciśnień, jednostkowe zużycie energii jest wprost proporcjonalne do ciśnienia wody. Zatem najbardziej korzystnych efektów można oczekiwać w zakresie najniższych ciśnień. Ostatecznie więc określono, przy uwzględnieniu wszystkich badanych tu parametrów, że optymalne warunki mikronizacji węgla drzewnego występują przy ciśnieniu strugi wodnej rzędu 130 MPa. Podatność węgla drzewnego na intensywne rozdrabnianie pod wpływem hydrodynamicznych udarów strugi wodnej stwarza realną możliwość jego przetwarzania na nowy rodzaj quasi-płynnego biopaliwa. Na podstawie wyników badań własnych, przeprowadzonych w szerokim zakresie parametrów mikronizacji węgla drzewnego, opracowano zarys oryginalnej technologii wytwarzania nowego rodzaju paliwa ekologicznego.