Опубликовано в открытом доступе 26 февраля 2026 года в журнале Environmental Science and Pollution Research исследование международной группы ученых демонстрирует, что прямой пиролиз сырого (непереработанного) осадка сточных вод с использованием недорогих катализаторов может стать более энергоэффективной альтернативой традиционной двухстадийной схеме, включающей анаэробное сбраживание.
Впервые проведен сравнительный кинетический анализ пиролиза сырого и переработанного осадка. Установлено, что анаэробное сбраживание, хотя и позволяет получать биогаз, существенно снижает содержание летучих веществ и упрощает кинетический профиль термического разложения, делая оставшуюся органическую матрицу более однородной, но менее энергоемкой. Напротив, сырой осадок демонстрирует сложный трехфазный механизм разложения, что открывает возможности для каталитической оптимизации.
Среди трех исследованных дешевых катализаторов – CaO, MgO и Al₂O₃ – наиболее эффективным оказался оксид кальция (CaO). Он обеспечил максимальное снижение энергии активации в средней степени конверсии (α ~ 0,4–0,7), что связано с его высокой основностью, способствующей крекингу и снижению энергетических барьеров. MgO показал умеренный эффект, зависящий от стадии реакции, тогда как Al₂O₃ на начальных этапах даже повышал энергию активации, вероятно, из-за стимулирования реакций конденсации.
Авторы подчеркивают, что прямой пиролиз сырого осадка с катализом позволяет избежать потерь энергетического потенциала, неизбежных при анаэробном сбраживании, и открывает путь к более компактным и эффективным технологиям переработки осадка в рамках циркулярной экономики. Результаты создают основу для проектирования реакторов и выбора катализаторов в зависимости от состава исходного сырья.
