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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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