В финале конкурса изобретения представляли 13 ученых из 10 регионов страны. Они соревновались в четырех номинациях: «Юный изобретатель», «Молодой изобретатель года», «Изобретатель года» и «Рационализатор года». Жюри конкурса оценивало изобретения, полезные модели, рационализаторские предложения, созданные и внедренные за последние три года и обладающие экономическим и социальным эффектом.
Томский политех на конкурсе представил профессор, заведующий лабораторией перспективных материалов энергетической отрасли и руководитель стратегической ставки «Энергия будущего» в рамках программы Минобрнауки «Приоритет 2030» Александр Пак с разработкой дугового реактора для синтеза тугоплавких материалов и переработки отходов. По решению жюри изобретение политехника удостоено второго места в номинации «Изобретатель года».
«С помощью реактора можно синтезировать важные для промышленности тугоплавкие соединения, например, карбиды и бориды переходных металлов, в том числе новые высокоэнтропийные карбиды. Они востребованы в качестве компонентов современных разрабатываемых катализаторов для технологий получения водорода, создания водородных топливных ячеек, реализации технологии переработки углекислого газа методом углекислотной конверсии метана», — отмечает Александр Пак.
Реактор позволяет реализовать синтез бескислородной керамики с помощью дугового разряда постоянного тока в открытой воздушной среде. Окисление исходного сырья и продуктов не происходит благодаря так называемому «эффекту самоэкранирования реакционной зоны». Он заключается в формировании «облака» из газов СО и СО2, которые образуются при взаимодействии электродов разрядного контура с воздухом. Такое «облако» заменяет традиционное вакуумное оборудование: вакуумные камеры, насосы и газораспределительное оборудование.
Дуговой реактор ТПУ также позволяет производить плазменную переработку отходов (изношенных автомобильных покрышек) с получением на выходе синтез-газа и ультрадисперсного углерода.
В сравнении с аналогами устройство имеет небольшие размеры и в два-три раза меньшую стоимость. При этом он потребляет в 10 раз меньше электроэнергии. Методы, элементы конструкции и программное обеспечение реактора запатентованы, оформлено более 15 РИД.
