Специалисты из ФИЦ «
Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» исследуют метод получения водорода и этилена из природного газа с помощью нанодисперсного катализатора и лазерного излучения. Сейчас при поддержке Российского научного фонда они создают вычислительную модель метода, которая необходима для масштабирования технологии от лабораторного уровня к опытно-демонстрационному. Стоимость получаемых продуктов в несколько раз выше, чем стоимость природного газа, что важно для экономики.
Метан как основной компонент природного газа транспортируется и потребляется в развитых странах как энергоноситель и химическое сырье. Этот относительно дешевый углеводород привлекателен для химической промышленности в плане получения продуктов с высокой добавленной стоимостью, в числе которых водород. Актуальность исследования ученых
ИК СО РАН связана с развитием водородной энергетики. Этилен как один из самых многотоннажных полупродуктов широко используется в разных отраслях экономики — от сельского хозяйства до производства полимерной упаковки.
Получение водорода и этилена из метана экономически выгодно по сравнению с экспортом природного газа. Ведущий научный сотрудник
ИК СО РАН кандидат физико-математических наук
Валерий Николаевич Снытников приводит пример: стоимость итоговых продуктов примерно в 8 раз выше стоимости исходного сырья.
По словам ученого, существует ряд технологий получения водорода из метана, но у них есть свои ограничения. Так, ранее при сильном нагревании метана без использования катализаторов на выходе образовывались водород и углерод в виде сажи для производства резины, краски и других продуктов. Но стоимость сажи невысока, потребление ограничено, а достижение высоких температур энергозатратно.
Ученые
ИК СО РАН решили проблему активации метана, для которой нужны либо температуры свыше 1200°C, либо высокоактивные катализаторы. Однако такие катализаторы действуют на продукты конверсии еще более активно, чем на метан — они разлагают его в углерод, и это препятствует их использованию в традиционной форме. Тогда исследователи превратили катализатор в нанодисперсную пыль с высокой активностью, а затем обосновали идею получения водорода и этилена из метана с помощью наноразмерных катализаторов и лазерного излучения.
«Мы направляем лазерное излучение в поток метана, где находятся наночастицы катализатора. Они нагреваются под воздействием лазера даже выше чем 1200°C, и на них начинает разлагаться метан. Продукты разложения — радикалы — вылетают в холодный окружающий газ, где формируют этан, этилен и водород. То есть мы создали двухтемпературную среду, где активация происходит в горячей фазе, а синтез — в «холодной», при температуре 600–800°C», — рассказал Валерий Снытников.
Полученный группой грант
РНФ нужен ученым для создания вычислительной модели лазерной конверсии метана.
«Цель проекта — получение кинетических данных по гетерогенным и гомогенным реакциям водорода и основных компонентов реакционной смеси для неравновесной газопылевой среды. Мы должны определить зависимости конверсии метана и выходов продуктов от разных параметров: состава и величины наночастиц, температуры среды, числа активных центров разложения метана на поверхности пылинок и других. Полученные данные мы сведем в вычислительную модель, где будут рассчитываться процессы. Такая модель необходима для перехода от лабораторного уровня к опытно-демонстрационному реактору с большей производительностью», — пояснил Валерий Снытников.
Сибирские ученые предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Наука в Сибири (sbras.info),
29.04.2021
Сибирские ученые создают прототип реактора лазерной конверсии природного газа
Energyland.info,
29.04.2021
Новосибирские ученые предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Континент Сибирь (ksonline.ru),
29.04.2021
Ученые Института катализа СО РАН предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
RccNews.ru,
29.04.2021
Сибирские ученые нашли новый способ получать водород из метана
Sibnet.ru,
29.04.2021
Новосибирские ученые предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net),
29.04.2021
Ученые Института катализа СО РАН предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru),
29.04.2021
Ученые Института катализа СО РАН предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Российский научный фонд (рнф.рф),
29.04.2021
Ученые Института катализа СО РАН предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Российский научный фонд (rscf.ru),
29.04.2021
Ученые Института катализа СО РАН предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Институт катализа им.Г.К.Борескова (catalysis.ru),
29.04.2021
Ученые предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Научная Россия (scientificrussia.ru),
29.04.2021
Нейронные сети научились лучше искать сужения кровеносных сосудов
Поиск (poisknews.ru),
29.04.2021
Российские ученые предложили выгодный метод добычи водорода из природного газа
Центральная Служба Новостей (csn-tv.ru),
29.04.2021
Сибирские ученые получили водород и этилен из природного газа с помощью лазера
Национальная ассоциация нефтегазового сервиса (nangs.org),
29.04.2021
В Институте катализа им. Г.К. Борескова СО РАН предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru),
29.04.2021
Водород из метана
Академгородок (academcity.org),
30.04.2021
Создана новая технология получения водорода из природного газа
ВЕВБАЙ (vevby.ru),
3.05.2021
Прорыв для энергетики и химической промышленности предложили в Институте катализа
Навигатор (navigato.ru),
3.05.2021
В Новосибирске предложили дешевый способ получения водорода и этилена
ИА Красная весна (rossaprimavera.ru),
2.05.2021
В России ведется разработка новой технологии получения водорода и этилена из природного газа
Техносфера (tehnorussia.ru),
2.05.2021
Ученые предложили получать водород и этилен из природного газа с помощью лазерного излучения
Nanonewsnet.ru,
1.05.2021
Новосибирские ученые предложили получать водород и этилен из природного газа
РИА Сибирь (ria-sibir.ru),
6.05.2021
Сибирские ученые получили водород и этилен из природного газа с помощью лазера
Лазерный мир (лазер.рф),
4.05.2021
Новый метод получения водорода и этилена из природного газа с помощью нанодисперсного катализатора и лазерного излучения
Лазерный мир (лазер.рф),
5.05.2021
Прорывные технологии
Навигатор (navigato.ru),
30.07.2021
