Томские ученые придумали, как ускорить получение водорода для электромобилей
Томск. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали эффективный способ пиролиза метана с целью получения водорода, который может применяться в электромобилях и электрогенераторах. Они впервые предложили дополнить барботажный реактор, где протекает пиролиз, блоком плазмохимический наработки радикалов.
Использование неравновесных радикально-цепных химических процессов позволяет увеличить скорость реакции пиролиза в десятки раз и повысить производительность установки. Основная проблема пиролиза метана — сбор мелкодисперсного углерода — достаточно просто решается при использовании барботажного реактора. В нем метан пропускается (барботируется) через теплоноситель. Проходя снизу вверх, он поднимается в виде микропузырьков, в которых проходит разложение на углерод и водород. Углерод всплывает на поверхность в виде мелкодисперных частиц, водород «проходит» дальше и собирается в баллоны. Так происходит разделение продуктов пиролиза. Однако процесс пиролиза метана в барботажном реакторе имеет низкую производительность из-за низкой скорости реакции даже при температуре 1000 °С. При этом производительность конвертера метана в водород на автомобильной газонаполнительной станции должна составлять 5-10 кг/час водорода.
Специалисты Инженерной школы новых производственных технологий предложили применить неравновесный радикально-цепной механизм пиролиза метана для увеличения производительности барботажного реактора. В рамках исследования они смоделировали помощью программы Kintecus процессы, которые будут происходить при использовании плазмы для ускорения реакции.
"Многочисленные исследования показали, что пиролиз углеводородов реализуется как радикально-цепной химический процесс. Однако длина цепи небольшая, процесс пиролиза идет медленно, степень конверсии низкая. Ускорить реакцию позволяют активные радикалы метила и водорода. В равновесных условиях для их получения требуется нагреть метан до температуры выше 1000 К. Наше техническое решение заключается в использовании дополнительного блока плазмохимической наработки радикалов. Они образуются в газовом разряде в метане и далее поступают в реактор", — пояснил руководитель проекта, профессор отделения материаловедения Томского политехнического университета Александр Пушкарев.
Расчеты показали, что совмещение в конвертере метана плазмохимического источника радикалов и барботажного реактора обеспечивает значительное ускорение реакций и увеличение степени конверсии до 100 %. Кроме того, за счет увеличения скорости реакции и улучшения кинетики превращений удалось в два раза уменьшить объем самой установки. Она может устанавливаться как в отдельном помещении на территории автомобильной газонакопительной станции, так и быть вмонтированной в действующий конвертер метана.
Как сообщили в пресс-службе ТПУ, на следующем этапе проекта ученые создадут опытный образец установки и проведут ее тестирование. Работы запланированы на второй квартал 2023 года.
13.03.2025
Ушел из жизни эксперт Агентства нефтегазовой информации Александр Хуршудов
Светлая память. Без его аналитики данные о будущем еще более размыты и подвержены манипуляциям..
04.08.2017
Анатолий Григорьев: Право называться первопроходцами принадлежит именно геологам
Мой любимый,дорогой брат.Горжусь тобой!Перестала биться сердце Анатолия Васильевича.26 марта 2025 г. Крым 29 марта 2025.
02.12.2024
В России за 2024 год произошло 23 взрыва бытового газа
Вот сколько живу - раньше с 70-х до 2000-ни о каких взрывах газа не слышали. А последние лет 10 это просто бич какой то! То ли раньше люди более ответственными были, то ли сейчас одни шалопаи безответственные пошли!
21.02.2025
В Тюмени около 2 тыс. студентов приняли участие в ярмарке вакансий
Добротный материал. Интересное событие.
Редакция АНГИ - как всегда в материале и на пике новостей. Спасибо.
28.01.2025
В год 50-летия Когалыма в городе откроют новые объекты социальной инфраструктуры
18 лет моей жизни прошло в Когалыме. Замечательный город, замечательные люди. Город с каждым годом просто расцветает! Спасибо компании ЛУКОЙЛ и, главное, огромнейшее спасибо ее президенту Вагиту Юсуфовичу Алекперову за их человечное отношение к жителям города. Благодаря им в городе созданы все условия для молодых семей и их маленьких детей. А в последнее время созданы условия и для молодежи.
30.01.2025
Суд обязал пересмотреть газовые и нефтяные проекты Shell и Equinor
Проекты были разработаны до ГринПис, и Разрешения Выданы! Бурить! И Добывать!
15.11.2024
Газпром: ЕС искусственно разрушает спрос на газ, вредя собственной экономике
У России есть газ, а у Европы есть спесь. Каждому своё.
23.10.2024
В Иркутской области выявлено загрязнение реки Кая молибденом
А Кая впадает в Иркут, а Иркут в Ангару....
11.10.2024
BitRiver использовала 150 млн кубометров ПНГ для добычи биткоина
Молодцы, хоть кто-то работает в России очень успешно.
29.08.2024
Генадий Шмаль: Нужна новая парадигма развития нефтегазовой отрасли
Прошу обратить внимание на возможности использования попутной пластовой воды для добычи из неё минеральных ресурсов. Тема особенно актуальна для уже выработанных месторождений, с развитой системой ППД. Например для Башкортостана это огромный шанс резко поднять рентабельность работы нефтяников.