Томские ученые разработали системы производства нового типа топлива — искусственных газовых гидратов с разным компонентным составом. Исследование ведется при поддержке программы Минобрнауки России "Приоритет 2030". Направление газовых гидратов в Томском политехе начало развиваться в конце 2021 года. Это соединения из газа в ледяной и водной оболочке, которые добывают со дна морей и океанов. Газовые гидраты называют замерзшим топливом будущего или горючим льдом.
По словам ученых, создание эффективной технологии зажигания топлива на их основе позволит применять гидраты при выработке тепловой и электрической энергии, в двигателях различного назначения с минимальным ущербом для экологии, а также при локализации и подавления возгораний.
За короткий срок нам удалось спроектировать и создать две системы для изготовления искусственных гидратов из метана, пропана, этана, изопропанола, углекислого газа и фреона. Аналогов подобным устройствам сегодня нет.
— рассказывает руководитель проекта, профессор Научно-образовательного центра Бутакова ТПУ Павел Стрижак.
В одной из установок, созданных томскими политехниками, гидрат "растет" в ледяном каркасе. Его производство занимает 2-3 суток, а концентрации газа в готовом продукте составляют от 13 до 26% в зависимости от типа состава. Вес одной порции равен примерно 100 граммам.
Во второй установке производство гидрата занимает до 40 минут. Он образуется на внутренних стенках устройства. Содержание газа в таком продукте достигает 9-10%, а вес одной порции — 250-300 граммов.
В этом году политехники планируют создать и запустить еще одну установку, на которой можно будет изучать газовые гидраты за счет распыления жидкости. Это позволит уменьшить время производства гидратов в два раза и приблизиться к промышленным условиям.
Такой продукт можно будет "программировать" — задавать определенные свойства, что позволит увеличить эффективность действия, например, при разделении сложных нефтехимических соединений и тушении пожаров.Мы также намерены работать над созданием мультигидратов - гидратов, состоящих из двух или трех газов.
— отмечает доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Никита Шлегель.
Томский политех является одним из трех крупных центров в стране со стабильно налаженным производством. Максимальная доля газа в готовом продукте, полученном учеными, достигает от 13 до 26% в зависимости от его типа.
В будущем ученые планируют разработать цикличную систему по сжиганию газовых гидратов совместно с низкосортными топливами. Она будет способна синтезировать гидрат, диссоциировать его и сжигать с выделением полезных продуктов.
Источник: rg.ru
