Сибирские ученые нашли перспективное топливо для водородной энергетики

Водородная энергетика является одним из перспективных направлений развития современных технологий. Исследователи из Института катализа СО РАН и Водородного центра компетенций Национальной технологической инициативы нашли альтернативу углеводородному топливу для получения синтез-газа, необходимого для работы топливных элементов водородной энергетики. Это открытие, проведенное впервые в мире, открывает новые возможности для создания энергоустановок, которые будут более компактными, автономными и мобильными.

Специалисты провели воздушную конверсию синтетического органического соединения диметоксиметана в синтез-газ при относительно низкой температуре реакции - всего 400 градусов. Это позволяет получить высокочистый продукт, который может быть использован в твердооксидных топливных элементах. Такие топливные элементы являются одним из ключевых компонентов водородной энергетики и могут использоваться в различных областях, включая автомобильную и промышленную сферы.

Это открытие имеет большое значение для развития водородной энергетики, так как позволяет сделать энергоустановки более эффективными и экологически чистыми. Более компактные и мобильные энергоустановки на основе твердооксидных топливных элементов могут быть использованы в различных областях, включая удаленные и труднодоступные места, где нет возможности подключения к сети электроснабжения. Такие энергоустановки также могут использоваться в автомобильной промышленности, что способствует развитию экологически чистого транспорта.

Это открытие становится еще одним шагом вперед в развитии водородной энергетики и дает надежду на создание более устойчивой и экологически чистой энергетической системы. В будущем, благодаря таким открытиям, возможно полное отказ от использования углеводородных топлив и переход на водородную энергетику, что будет способствовать снижению выбросов углекислого газа и более эффективному использованию энергетических ресурсов. В водородной энергетике появилось новое перспективное решение. Ученые объяснили, что диметоксиметан, получаемый из метанола, может стать альтернативным углеводородам сырьем для получения синтез-газа. Они отметили, что это соединение не ядовито и более удобно в обращении. Традиционно синтез-газ получают из метана, но это приводит к большому выбросу углекислого газа. Однако, использование диметоксиметана позволяет получить синтез-газ без таких негативных последствий. Ученые разработали высокоэффективные катализаторы с содержанием платины всего в один весовой процент, которые позволяют провести воздушную конверсию диметоксиметана в синтез-газ. Это открытие может принести значительные преимущества в области водородной энергетики и способствовать развитию экологически чистых источников энергии. Воздушная конверсия метана - технология, которая имеет несколько важных преимуществ. Она основана на проведении реакции при низкой температуре, что позволяет снизить энергозатраты в два раза по сравнению с паровой конверсией метана. Кроме того, в отличие от паровой конверсии, воздушная конверсия не требует очистки газа и может быть проведена без внешнего источника энергии.

Согласно данным центра НТИ, суммарное содержание водорода и монооксида углерода на выходе из каталитического реактора при воздушной конверсии достигает около 70%, в то время как при использовании паровой конверсии это значение составляет примерно 50%. Это означает, что воздушная конверсия метана более эффективна в производстве водорода и монооксида углерода.

Кроме того, в процессе воздушной конверсии можно использовать не только метан, но и метанол, который является более доступным и широко распространенным сырьем. Это открывает новые возможности для применения данной технологии и расширения ее использования в различных отраслях промышленности.

Таким образом, воздушная конверсия метана представляет собой перспективную технологию, которая обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными методами конверсии. Ее использование может привести к более эффективному производству водорода и монооксида углерода, а также расширению возможностей использования различных видов сырья. Перспективное развитие энергетики, транспорта и химических производств напрямую связано с газохимией. Однако, до сегодняшнего дня не было известно, как получить синтез-газ из диметоксиметана путем воздушной конверсии. Недавно проведенные исследования показали, что это возможно. В ходе экспериментов было обнаружено, что диметоксиметан и кислород из воздуха полностью конвертируются в синтез-газ с высоким содержанием водорода и СО уже при 400 градусах. Это является настоящим прорывом в области газохимии. Автор исследования, ведущий научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН Сухэ Бадмаев отметил, что данная реакция противоречит термодинамике, но все же протекает максимально эффективно. Это открытие может иметь значительное влияние на развитие экономики и промышленности, особенно в контексте перехода к низкоуглеродной экономике. В свете энергетических вызовов и необходимости сокращения выбросов парниковых газов, разработка и применение технологий переработки природного газа становятся все более актуальными. Одной из перспективных областей в этой сфере является С1-химия, которая представляет собой производство химических веществ из метана. Один из таких продуктов - диметоксиметан, который может стать важным компонентом новой газохимической отрасли.

Диметоксиметан - это органическое соединение, которое может использоваться в различных отраслях промышленности, включая производство пластмасс, резиновых изделий и лекарственных препаратов. Его использование позволяет заменить углеводороды, которые являются основным источником выбросов парниковых газов, и тем самым снизить общий углеродный след.

Однако, чтобы реализовать потенциал диметоксиметана и других продуктов С1-химии, необходимо развивать и совершенствовать технологии переработки природного газа. Это включает в себя разработку эффективных и экологически чистых процессов, а также создание соответствующей инфраструктуры для производства и распространения этих продуктов.

Кроме того, важно учитывать экономические и социальные аспекты развития газохимической отрасли. Необходимо обеспечить доступность и конкурентоспособность продуктов С1-химии, а также создать условия для развития новых рабочих мест и привлечения инвестиций.

В целом, переработка природного газа и развитие газохимической отрасли имеют большой потенциал для сокращения выбросов парниковых газов и снижения общего углеродного следа. Однако, для достижения этой цели необходимо инвестировать в исследования и разработки, а также создать благоприятные условия для применения новых технологий в промышленности.

Источник и фото - ria.ru