Новые микро-мезопористые адсорбенты повысили длительность и безопасность хранения метана в сжиженном виде
В Лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН подведены итоги первого этапа работ по созданию научных основ адсорбционной технологии для увеличения продолжительности хранения сжиженного природного газа метана в низкотемпературных системах промышленного и бытового назначения.
Природный газ в сжиженном виде хранится при температуре минус 162 градусов. Из-за теплообмена поверхности резервуара с окружающей средой часть сжиженного метана неизбежно испаряется. Испарение метана приводит к повышению давления в резервуаре, поэтому, если нет потребителя, от избыточных паров природного газа приходится избавляться, причем часто неэкономичным и неэкологичным способом: сбрасывать в окружающую среду или сжигать на факеле.
Разрабатываемые в лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН адсорбционные технологии позволяют обратимо аккумулировать этот «отпарной» газ и тем самым увеличивать длительность хранения и безопасность эксплуатации СПГ-систем, что сегодня критически важно для развития энергетики на основе сжиженного газа.
Для аккумулирования паров метана при критически низких температурах в данной работе предлагается использовать адсорбенты со специально подобранными порами (называемыми мезопорами, размером от 3 до 50 нм), в которых происходит капиллярная конденсация. Емкость таких адсорбентов в области докритических температур, когда метан еще можно сжижать при небольших относительных давлениях, в несколько раз превышает адсорбцию по сравнению с адсорбентами других типов.
На первом этапе ученые разработали научные принципы создания таких систем, сформулировали критерии их эффективности и определили требования к циклическим режимам работы. В лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН синтезированы и исследованы новые микро-мезопористые адсорбенты, эффективные для данной технологии, и проведены комплексные исследования новых систем. Результаты опубликованы в журнале «Физикохимия поверхности и защита материалов».
«Адсорбируя газ при криогенных температурах, можно увеличить удельную емкость системы свыше 350-400 нм3/м3. Это значительно больше тех величин, которые достижимы при обычных «комнатных» температурах. К тому же заполнение происходит при пониженном давлении. Например, работающая в общепромышленном температурном интервале система адсорбированного природного газа метана имеет емкость до 200 нм3/м3, работает при давлении 35 бар и выше, при этом для нее требуются микропористые сорбенты с высокой удельной поверхностью 1500-2000 м2/г.
Используя новые микро-мезопористые структуры при сверхнизких температурах (ниже минус 80оС), уже при давлении 6 бар мы получаем емкость адсорбента в 2-2,5 раза выше. Накопленный в адсорбенте метан можно полезно использовать», – рассказал заместитель руководителя Инженерно-технического центра ИФХЭ РАН, ведущий научный сотрудник Лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН, кандидат химических наук Илья Меньщиков.
Впереди запланированы работы по оптимизации параметров новых адсорбентов для аккумулирования паров сжиженного природного газа метана, создание масштабированных образцов функциональных материалов, их комплексные испытания в условиях, приближенных к реальным.
«Работа выполняется по гранту РНФ, и для нас как ученых очень важно, что фонд поддерживает фундаментальные работы, которые уже в скором времени смогут перейти в практическую плоскость. Мы стремимся не ограничиваться построением теоретической базы и лабораторного прототипа, а создавать на их основе новые технологии и формировать условия для внедрения. В частности, для ускорения трансформации научных разработок в востребованные технологии был создан Инженерно-технический центр (ИТЦ) ИФХЭ РАН», – отметил Илья Меньщиков.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Ученые использовали квантовые процессоры для расчета поведения атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.
Американское военное ведомство опубликовало четвертую часть материалов о неопознанных летающих объектах. Собственно новых файлов не так много: как и в прошлые разы, значительная часть опубликованного была известна ранее. Однако есть детали, которые действительно интересны и указывают на объекты, чья природа не может быть легко объяснена в рамках известного землянам на сегодняшний день.
Ученые Сеченовского Университета выявили генетические особенности, связанные с развитием разных клинических форм ювенильной склеродермии — редкого аутоиммунного заболевания, которое приводит к поражению кожи, сосудов и соединительной ткани. Исследование показало, что полиморфизм ряда генов,участвующих в патогенезе склеродермии предрасполагает к развитию разных клинических форм болезни. В перспективе эти данные могут позволить точнее прогнозировать течение заболевания и подбирать терапию индивидуально.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Перепад температуры способен породить спиновый ток — причем безо всякого электрического тока, проводов и контактов. Ученые из Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ Евгений Седов и Алексей Кавокин теоретически показали, что газ экситонных поляритонов превращает тепловой градиент в целое семейство спиновых и поляризационных токов. Их работа описывает оптические аналоги хорошо известных термоэлектрических эффектов и формулирует правила, по которым с помощью тепла можно управлять поляризацией света.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно