Сжиженный природный газ, едва ли не самая важная тема последних нескольких месяцев. Политика и бизнес преследуют свои интересы, поэтому каждый день потребителям приходится гадать, что будет завтра. На этом информационном фоне, очень многообещающе выглядит разработка ученых из Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина (ИФХЭ) РАН.
Как вам идея сжать 20 литров метана в объем равный объему чайной чашки?
Потребность в природном газе постоянно увеличивается и поэтому нужны новые технологии для его хранения и транспортировки. На сегодняшний день используются технологии перевозки сжиженного природного газа (при криогенных температурах) и сжатого природного газа (при высоких давлениях). Обе технологии требуют создания специальной инфраструктуры и оборудования. К тому же они малоэффективны и достаточно небезопасны.
Адсорбционное (поглощающее, впитывающее) аккумулирование — сравнительно новый и перспективный способ хранения и транспортировки природного газа до потребителя. При адсорбционном аккумулировании природный газ заполняет поры адсорбента и находится в нем в связанном (сорбированном) состоянии. Адсорбционные системы могут аккумулировать до 200 л газа на 1 л объема системы при температурах от -40 до +50 градусов.
Российские ученые работают над методом абсорбции на основе металлорганических каркасных структур. Адсорбированный природный газ может использоваться в топливных системах автомобилей, для газоснабжения малых потребителей (удаленных частных домов), в энергоустановках робототехнических систем и даже в беспилотных летательных аппаратах.
Эксперименты показали, что сосуд объемом 100 мл, заполненный формованным адсорбентом, может запасти до 10-12 л метана в интервале давлений от 2 до 4 Мпа. Это в 2-3 раза больше, чем для емкости без адсорбента, заполняемого сжатым метаном. Кроме того, в процессе заправки такого баллона адсорбентом температура системы повышается не более чем на 15 градусов, что значительно меньше, чем в баллонах, загруженных, например, активированным углем. При таком методе хранения газа, потерь топлива не происходит, а поддержание системы не требует энергозатрат. Кроме того, пока газ находится в связанном состоянии в порах адсорбента, он не взрывоопасен, а следовательно, безопасен при транспортировке. Дополним, что синтезировать такие материалы-адсорбенты для хранения и перевозки газа, можно полностью из реактивов отечественного производства.
«Фундаментальные исследования закономерностей адсорбции имеют важное прикладное значение для выбора эффективного сорбента, при использовании которого будут достигнуты максимальная плотность хранения и оптимальные условия обратимого аккумулирования газа для самых разных задач: в системах бортового хранения газа беспилотников и транспортных средств, работающих на газе, для систем мобильного газоснабжения удаленных потребителей и т.д. Как ученые, сегодня мы ставим задачу не только разработать лабораторный образец адсорбента, но также создать и связать все этапы развития технологии вплоть до промышленного применения», — подводит итог заместитель руководителя инженерно-технического центра ИФХЭ РАН, кандидат химических наук Илья Меньщиков.
Добавить комментарий