Як горить вугілля

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Досі ніхто цього точно не знав. Вчені концерну “Дженерал електрик” в американському місті Фенікс зуміли побачити в деталях згоряння окремого шматка вугілля. Для цього вони скористалися рентгенівськими променями та методом сканування, рядковим «обмацуванням» шарів на всю глибину матеріалу (цей метод починає широко застосовуватися в медичній діагностиці).

Отримані сигнали з будь-якого шару матеріалу переробляються комп’ютером в кольорові зображення. Вони дають точне уявлення про процеси розкладання та горіння вугілля, які досі були відомі лише на основі теоретичних розрахунків та припущень.

При 100 градусах Цельсія шматок вугілля ще твердий, при 400 градусах починає плавитися на поверхні, роздмухується, як пінна речовина, і нарешті переходить повністю в стан рідкої піни, яка звільняє вуглеводні та водень. Отримані за допомогою лупи часу фільми дають цінну інформацію вченим, які сподіваються знайти тепер більш досконалі та ефективні методи спалювання вугілля у топках, розробити нову технологію газифікації вугілля у газогенераторах та перетворення вугілля на рідке паливо.

Для цих дослідів була використана спеціальна піч діаметром 30 сантиметрів, яка була введена в рентгеноскануючий агрегат. Усередині печі були термоелементи для точного вимірювання температур. Гази, що звільнялися під час горіння, відводилися в мас-спектрометр, де досліджувався їх хімічний склад.