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Wissenschaftler der Bergbauuniversität haben Chemikalien entwickelt, die das Einfrieren von Fracht verhindern

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© suek.ru

Die Russische Eisenbahn ist bereits an den neuen Präventivzügen interessiert, da das Problem des effizienten Transports von Kohle, Schotter, Eisenerz und anderen Rohstoffen während der Winterzeit noch nicht vollständig gelöst ist. Es ist nicht ungewöhnlich, dass das Material, das zuerst beregnet und dann in eine Zone mit Minusgraden gefahren wurde, an den Seiten der Waggons festfriert oder sogar zu einem Monolithen wird.

In diesem Fall werden die Waren an der mechanisierten Entladestelle nicht vollständig entleert, was unweigerlich zu Handarbeit, Ausfallzeiten und Geldstrafen für die Verlader führt. Es liegt an ihnen, alle möglichen Maßnahmen zu ergreifen, um eine solche Entwicklung zu verhindern. Aber wie kann das geschehen?

Bei Transporten über große Entfernungen, bei denen ein hohes Risiko erheblicher Temperaturunterschiede besteht, können die Kunden vorab spezielle Heizungen und mechanische Öffner an der Sammelstelle installieren lassen. Erstere erwärmen die Ladung und letztere verleihen ihr ihre ursprüngliche Fließfähigkeit. In den meisten Fällen greifen die Erzeuger jedoch auf bewährte Methoden zurück, wie z. B. die Behandlung von Erzeugnissen, die in eine andere Region versandt werden, mit verschiedenen chemischen Verbindungen. Das gebräuchlichste ist Calciumchlorid.

Dieses Salz verringert zwar das Gefrieren, aber erstens hat es nicht immer die erwartete Wirkung und zweitens ist es nicht sicher für die Umwelt. Außerdem führt sie zum Verrosten der Wagen und im Falle der Kohle zu einer Verringerung des Brennwerts, d. h. zu einer geringeren Qualität der Kohle. Deshalb sind die Anbieter seit kurzem gezwungen, teurere, aber auch produktivere Reagenzien zu verwenden, an denen viele wissenschaftliche Teams in der ganzen Welt arbeiten.

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© Павел Долганов

Pavel Dolganov abgebildet.

Die Technologie selbst ist natürlich nicht neu. In den siebziger und achtziger Jahren entwickelte Natalja Kondraschewa, die heutige Leiterin des Fachbereichs Chemische Technologie und Energieverarbeitung der Bergbauuniversität St. Petersburg, zusammen mit einer Gruppe von Wissenschaftlern des Ufa-Ölinstituts und des Forschungsinstituts für Tagebaue dieses Verfahren.

"Diese Präventivmittel wurden von der Fachwelt sehr geschätzt und fanden in vielen Bergbau- und Verarbeitungsbetrieben in Baschkirien breite Anwendung. Aufgrund der Wirtschaftskrise in den 1990er Jahren wurden diese Arbeiten jedoch eingestellt. Jetzt haben wir die Technologie nicht nur wiederbelebt, sondern auch auf ein qualitativ neues Niveau gebracht. Unter der Leitung von Natalya Kondrasheva ist es uns gelungen, fortschrittlichere und umweltfreundlichere Formulierungen zur Bekämpfung des Einfrierens, Gefrierens und Verklebens von nassem Gestein - Kohle, Koks oder Eisenerz - zu entwickeln", so Elizaveta Kireeva, Assistenzprofessorin der Abteilung für chemische Technologie und Energieverarbeitung an der Bergbauuniversität.

Die Universität hat bereits vier Patente für verbesserte Lösungen erhalten, die die Effizienz des Gütertransports erheblich steigern können. So ist ihre Verwendung jetzt bis zu einer Temperatur von -55°C erlaubt, obwohl diese früher viel niedriger war - nur -27°C. Gleichzeitig wurde der Flammpunkt - der niedrigste Wert, bei dem sich die Dämpfe oberhalb der Oberfläche des Stoffes in der Luft bei einem Angriff von außen entzünden können - von 80 auf 110 °C angehoben.

Die neuen prophylaktischen Mittel haben nicht nur alle Stufen der Labortests bestanden, sondern sich auch in zwei Kohlebergwerken in der Region Irkutsk als sehr wirksam erwiesen. Dank ihres Einsatzes konnten die Gefrierfälle dort um 90 % reduziert werden, und wir sprechen hier von Gebieten, in denen die Luft im Winter bis zu 40-45 Grad Celsius friert.

Киреева
© Форпост Северо-Запад

"Diese positiven Ergebnisse wurden dank der depressiven Wirkung der Asphaltenkomponenten von Schwerölrückständen erzielt. Im Herbst planen wir gemeinsame Tests mit dem Innovationszentrum der Russischen Eisenbahnen - wir wollen eine mit unseren vorbeugenden Schmierstoffen behandelte Ladung von St. Petersburg, wo die Temperaturen bis dahin noch positiv sein werden, nach Norden in die Republik Komi schicken. Meiner Meinung nach ist dieser Bereich der Zusammenarbeit zwischen der Bergbauuniversität und der Eisenbahn äußerst vielversprechend", sagte Elizaveta Kireeva.

Es besteht kein Zweifel, dass die Nachfrage nach solchen Reagenzien steigen wird. Denn auch das Güterverkehrsaufkommen auf der heimischen Schiene wird trotz eines Rückgangs um 2,7 % im vergangenen Jahr (auf 1,2 Milliarden Tonnen) weiter wachsen. Dies gilt auch für die Kohle, eine der am stärksten von der Pandemie betroffenen Industrien. Seine Beförderung im Jahr 2020 ging auf einen Schlag um 5 % auf 353 Millionen Tonnen zurück; die Situation hat sich jedoch bereits geändert.

So produzierten die Kohlebergbauunternehmen in der Region Kemerowo in der ersten Jahreshälfte 117,3 Millionen Tonnen, das sind 8,7 % mehr als im gleichen Zeitraum 2020. Auch in Jakutien, wo sich die größte Lagerstätte Russlands, Elga, befindet, nimmt die Rohstoffproduktion zu. Das ist verständlich, denn die Nachfrage nach der Ressource steigt trotz der grünen Agenda weiter an. Nach den Prognosen der Internationalen Energieagentur wird sich dieser Trend bis 2040 fortsetzen. Mit anderen Worten: Fossile Brennstoffe, einschließlich Kohle, werden mindestens in den nächsten 20-30 Jahren die Grundlage des globalen Brennstoff- und Energiekomplexes bilden.

Schotter, der im Winter ebenfalls mit prophylaktischen Mischungen behandelt werden muss, nahm im Vergleich zum Vorjahr weiter zu, ebenso wie andere Bauladungen. Das Volumen ihrer Transporte stieg um 6,1 % und erreichte 131,6 Millionen Tonnen. Es war Schotter, der das Gondelsegment "stützte", das aufgrund des Rückgangs der Kohleförderung deutlich weniger gefragt ist.

Auch die Umweltvorschriften und die Anforderungen an die Transportqualität werden sich weiter verschärfen. Das bedeutet, dass die Herstellung von Chemikalien, die das Einfrieren von Ladungen verhindern, nicht nur ein begehrtes Geschäft sein wird, sondern wahrscheinlich in industriellem Maßstab erfolgen wird.