Об этом сообщает «Politexpert» со ссылкой на STD
Учёные из Сколтеха разработали уникальную методику получения водорода непосредственно на месте добычи природного газа. Этот метод позволяет не только извлекать водород с высокой эффективностью, но и удерживать углеродные выбросы под землёй. Таким образом, исследователи предложили технологию, которая потенциально может радикально изменить подход к производству чистого топлива, снизив углеродный след и затраты на транспортировку.
Суть инновации заключается в подаче пара, кислорода и катализатора в скважину, где происходит реакция горения прямо в пласте. В результате образуется смесь водорода и окиси углерода, откуда затем извлекается чистый водород. Остальные продукты реакции остаются под землёй, что предотвращает выброс парниковых газов в атмосферу и делает процесс экологически безопасным и энергетически эффективным.
Технология сжигания внутри пласта
Авторы проекта предложили многоступенчатый процесс, при котором природный газ подвергается преобразованию непосредственно в резервуаре. Первая стадия включает закачку водяного пара и катализатора, а затем в систему подаётся кислород, который запускает горение газа в породе. Температура достигает 800°C — показатель, который легко достигается при сжигании природного газа и не требует дополнительного подогрева.
Получившаяся в результате реакция смесь состоит из водорода и угарного газа. При этом углекислый газ, который также образуется, остаётся в геологической формации, не поднимаясь на поверхность. Это позволяет избежать дорогостоящего улавливания и хранения углерода на поверхности и сокращает вредное воздействие на окружающую среду.
Эксперименты в лабораторных условиях
Метод был опробован на лабораторных установках, моделирующих условия реального газового месторождения. Исследователи использовали раздробленную породу, метан и катализатор, а также регулировали давление на уровне, соответствующем подземным резервуарам. Анализ состава газа в процессе показал, что наибольший выход водорода происходит при высоком содержании пара и температуре в 800°C.
Результаты продемонстрировали эффективность до 45% по объёму водорода от общего количества газа. В некоторых случаях, при использовании инертных материалов, таких как пористая окись алюминия, эффективность возрастала до 55%. Это объясняется тем, что такие материалы не вступают в реакцию с компонентами газовой смеси и не влияют на чистоту получаемого водорода.
Удержание выбросов под землёй
Один из важнейших аспектов предложенной технологии — возможность локализации всех побочных продуктов горения внутри резервуара. Углекислый и угарный газы не выбрасываются в атмосферу, а остаются в породе. Это позволяет использовать существующие месторождения без риска увеличения глобального потепления и без необходимости дополнительной переработки отходов на поверхности.
Такая модель делает технологию не только экологически устойчивой, но и более экономичной. Нет нужды в строительстве сложной инфраструктуры для хранения или транспортировки углерода. Весь цикл проходит под землёй, а на поверхность выводится только водород, пригодный для использования в энергетике, транспорте и промышленности.
Возможности применения и следующий шаг
Исследователи подчёркивают, что метод основан на давно известных и надёжных технологических решениях, но адаптированных под задачу добычи водорода в полевых условиях. На следующем этапе планируется проведение пилотных испытаний непосредственно на реальных месторождениях, чтобы подтвердить эффективность технологии вне лаборатории.
Если технология подтвердит свою надёжность в промышленных масштабах, она может стать новым стандартом в производстве водорода и помочь ускорить переход к экологически чистым источникам энергии. Это особенно актуально с учётом стремления стран сократить выбросы углерода и диверсифицировать энергетические ресурсы.
Напомним, ранее мы писали о том, как ИИ меняет нейронауку.
Комментировать