Химики из Казанского федерального университета и Парижского технологического института (ParisTech) нашли вещество, позволяющее ускорить процесс образования гидрата метана, и разработали на его основе новую технологию, которая позволит долговременнее хранить, более безопасно и эффективно транспортировать природный газ.

С результатами проделанной работы можно ознакомиться в журнале Industrial&Engineering Chemistry Research. Исследования поддержаны Российским фондом фундаментальных исследований в рамках конкурса на тему «Ресурсы Арктики».

Большая часть содержащейся в ископаемом газе смеси представлена метаном, поэтому хранение и транспортировка природного газа требуют соблюдать определенные меры безопасности. Одна из предосторожностей заключается в создании более стабильных и сложновоспламеняемых ассоциаций топлива, например с водой. Твердый комплекс из метана и воды называется гидратом метана, или метановым льдом.

При добыче газа гидраты самопроизвольно образуются в скважинах и трубах и доставляют определенные неудобства, поскольку приводят к необходимости прочистки оборудования. Однако технология образования гидратов может быть полезна в тех случаях, когда нет развитой системы трубопроводов, а используемая сейчас технология сжижения природного газа экономически неэффективна – например, на шельфовых месторождениях.

Российские химики в сотрудничестве с зарубежными коллегами синтезировали соединение, называемое этилендиамид тетраацетамид (ЭДТАМ), предполагая, что оно позволит ускорить процесс создания метанового льда. Ученые наблюдали за метаном в присутствии водного раствора ЭДТАМ при охлаждении и нагревании образца. Для этого образец помещали в камеру, регистрирующую изменения температуры, поскольку образование гидрата сопровождается дополнительным выделением тепла, а его распад, наоборот, требует затраты энергии и приводит к охлаждению. Сравнив полученные результаты с аналогичным экспериментом без ЭДТАМ, химики обнаружили, что исследуемое вещество повышает температуру образования гидрата метана с -14 ˚С до -3,2 ˚С, что позволит снизить затраты на холодильные установки при промышленном производстве и увеличивает скорость реакции и общее количество продукта.

«Разработанная технология хранения и транспортировки природного газа в виде гидрата – более безопасная и мягкая с точки зрения условий применения по сравнению с внедряемой сейчас технологией сжиженного газа. Еще одним аспектом ее применения является утилизация и дальнейшее использование попутного газа, который сегодня миллиардами тонн впустую сжигается на месторождениях и приводит к загрязнению окружающей среды», — отметил член Координационного совета по делам молодежи в научной и образовательной сферах Совета при Президенте РФ по науке и образованию и руководитель приоритетного направления «Эконефть» Казанского федерального университета Михаил Варфоломеев.

Материал подготовлен при поддержке Фонда президентских грантов

Похожие новости

  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    159
  • 25/04/2018

    Сотрудники ОмГТУ исследовали поведение двухкомпонентной газовой смеси при ее осаждении

    ​Сотрудники Омского государственного технического университета (ОмГТУ) построили решеточную модель и исследовали поведение двухкомпонентной газовой смеси при ее осаждении на поверхность твердого тела. Полученные данные иллюстрируют практически все возможные варианты взаимодействия молекул на плоскости и могут быть полезны для истолкования результатов специалистов в самых разных областях химической науки.
    545
  • 17/04/2019

    Российские ученые создали «умные» керамические фильтры для промышленности

    ​Российские ученые создали нанокомпозитный материал, который улучшит свойства мембран из электропроводной керамики и электрохимических датчиков. Такие мембраны смогут выборочно выделять и пропускать одни ионы и "отвергать" другие, сообщила пресс-служба Сибирского федерального университета (СФУ).
    249
  • 16/01/2019

    Химики ТПУ создали нанокатализатор для получения новых материалов

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) под руководством бельгийского профессора создали нанокаркасный катализатор на основе циркония, который в разы ускоряет химические процессы, и может использоваться для получения новых материалов.
    885
  • 17/03/2017

    Ученые ТГУ предложили свой способ снижения веса самолетов

    Ученые Томского государственного университета разработали специализированное покрытие, благодаря которому на 30 и более процентов можно уменьшить вес летательных аппаратов. Созданная в ТГУ технология не имеет в России аналогов и позволит снизить расходы на запуск и эксплуатацию аэрокосмической техники.
    1287
  • 14/09/2017

    Красноярские ученые создали материал для сверхмощных электросетей

    ​Ученые из Сибирского федерального университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали наночастицы оксида меди, которые могут стать основой сверхпроводящих материалов при комнатной температуре.
    1184
  • 22/05/2017

    Ученые ТПУ предложили использовать золото для переработки отходов производства биотоплив

    ​Ученые Томского политехнического университета и их зарубежные коллеги разрабатывают золотые катализаторы для переработки одного из главных побочных продуктов производства биотоплив - глицерина. Благодаря катализаторам на основе наночастиц золота, разрабатываемым в ТПУ, из глицерина можно получать ценные химические продукты, востребованные в медицине, сельском хозяйстве, косметической индустрии и многих других областях.
    798
  • 17/07/2017

    Ученые ТПУ снабдили химические сенсоры «ловушками» для токсичных веществ

    ​Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Университета химии и технологии (Чехия, Прага) создали новые химические сенсоры для спектрометров комбинационного рассеивания — приборов, позволяющих с высокой точностью определить количественный и качественный состав вещества и его структуру.
    742
  • 26/08/2016

    Российские и немецкие ученые разрабатывают молекулярные переключатели для электроники

    ​Физики из Томского госуниверситета (ТГУ). а также их коллеги из Германии, работают над изучением новых свойств органики, наблюдаемых при взаимодействии органических молекул с металлом. Перспективное исследование, как отмечают его авторы, найдет применение в молекулярной электронике будущего.
    1482
  • 29/08/2016

    В Новосибирске будут производить шагающие экзоскелеты для инвалидов

    ​Заместитель генерального директора по инновационному развитию "Инновационного медико-технологического центра" (Новосибирского медтехнопарка) Анатолий Аронов на круглом столе в рамках форума "Новосибирск- город безграничных возможностей" рассказал, что будут производить резиденты второй очереди медицинского промышленного парка.
    2434