Министерство энергетики США выделило гранты на несколько проектов по утилизации отходов угольной промышленности, в том числе по разработке материалов для 3D-печати — угленаполненного PEEK, высокотемпературных керамических композитов, материалов с графеновым наполнителем.

Программа направлена на поиск способов переработки угольных хвостов и золы во вторичное сырье. Министерство отобрало семь проектов и выделило грантовые средства в размере семи миллионов долларов. В число утвержденных проектов входят четыре, предусматривающие переработку угольных отходов в расходные материалы для 3D-печати.

Baker Hughes займется созданием филамента из тугоплавкого конструкционного термопласта полиэфирэфиркетона (ПЭЭК, PEEK) с «графеноподобным» наполнителем. Компании предстоит изготовить и провести сравнительные испытания ряда тестовых изделий из чистого PEEK и модифицированного варианта.

Университет Огайо займется угленаполненными филаментами с прицелом на 3D-печать изделий для строительной отрасли и аддитивное производство инструментальной и литейной оснастки. Компания Semplastics EHC намеревается создать филаменты для 3D-печати тугоплавких изделий, в том числе керамических. Наконец, Университет Делавара разработает филаменты с высоким содержанием графенового наполнителя.

Программа не ограничивается разработкой материалов для аддитивной отрасли. Три из семи грантов выделены на разработку методов переработки отходов в графит с дальнейшим использованием в производстве формованных изделий и анодов для литий-ионных аккумуляторов. Этими направлениями займутся Университет Огайо, Университет Северной Дакоты и исследовательская лаборатория Touchstone.

Происхождение этой программы можно объяснить одним словом — диверсификация. По мере падения спроса на углеводороды из-за роста зеленой энергетики нефтяные компании все больше вкладываются в химический сектор, и теперь при поддержке Министерства энергетики США нечто подобное пытается сделать угольная промышленность. За последнее десятилетие выручка угольных предприятий упала примерно на 40%, что привело к череде банкротств, в том числе среди отраслевых гигантов. В частности, в 2016 году прошение о банкротстве подала крупнейшая частная угольная компания Peabody Energy Corporation. В то же время усиливается давление в плане более эффективного и экологичного использования добываемого угля и получаемых отходов.

Администрация президента Байдена предложила план по «озеленению» экономики, включающий полный переход на чистую энергетику к 2035 году. Пока что доля возобновляемой и атомной энергетики в США составляет порядка 38%, остальные 62% приходятся в основном на уголь и газ. Стоимость полного «озеленения» энергетической отрасли вкупе с ужесточением стандартов по расходу топлива в транспортном секторе и повышением энергоэффективности жилой инфраструктуры по плану Байдена оценивается как минимум в два триллиона долларов.

Источник