Конверсия отходов углеобогащения, бурых углей и торфа в синтез-газ под действием сфокусированного светового излучения

В течение последнего десятилетия стало очевидным, что несмотря на
широкое внедрение энергосберегающих технологий, а также на распространение
кризисных явлений в мировой экономике, потребление энергии продолжает
расти [1–5]. Это в основном связано с двумя факторами: во-первых, постоянно
ускоряющимся ростом численности населения Земли и, во-вторых, внедрением
достижений современного прогресса в развивающихся регионах планеты [6–8].
Помимо этого, Россия, преодолевая последствия глобального кризиса 90-х годов
прошлого века, демонстрирует уверенный рост промышленного производства на
фоне стабильной демографической ситуации, что сопряжено с устойчивым
ростом потребления энергии промышленным сектором, транспортной
инфраструктурой и населением [9]. Таким образом, большинство трендов
мировой экономики, проистекающих из противоположных предпосылок, требуют
наращивать производство первичной энергии.
С другой стороны, произошедшие за последние полвека ряд аварий и
катастроф на атомных электростанциях, а также объектах ядерно-энергетического
топливного цикла (авария на АЭС Три Майл Айленд, Чернобыльская катастрофа,
авария на АЭС Фукусима-1) привели к резкому падению популярности атомной
энергетики [10]. За последние годы только Госкорпорация «Росатом»
демонстрирует устойчивый рост количества заказов на строительство АЭС на
фоне резкого замедления работ большинства её конкурентов по всему миру, что
поднимает спрос на тепловую энергетику и, соответственно, ископаемые
топлива [11]. Основным промышленным топливом, как и сто лет назад, является
каменный уголь, хотя в общей структуре энергетического баланса мировой
экономики доминируют природный газ и нефть (см. рис. 1). В отличие от угля,
нефтепродукты преимущественно используются в качестве моторного топлива.
Применение природного газа для отопления промышленных потребителей
достигло широкой популярности преимущественно в странах, богатых его
залежами (особенно в России и странах Ближнего Востока). Густонаселённые
страны Юго-восточной Азии (Китай, Индия, Индонезия и др.) продолжают
активно использовать разведанные залежи угля, которые обеспечивают выработку
около половины всей потребляемой энергии. За последние годы масштабное
внедрение возобновляемых источников энергии (солнечная и ветровая генерация)
в странах Европейского Союза замедлилось в связи с невозможностью
поддерживать такими источниками производства непрерывного цикла.