Ученые нашли способ сократить выбросы углекислого газа на 45%
Сегодня в России для выработки электроэнергии эксплуатируется более 300 газотурбинных электростанций. Такие станции, например, как ГТЭС-25П, при сжигании ископаемого топлива выделяют колоссальное количество углекислого газа. Его повышенные концентрации в атмосфере вызывают парниковый эффект и приводят к глобальному потеплению. Ежегодные выбросы одной такой электростанции составляют 1,3 миллионов тонн, а суммарно по стране — почти 400. Поэтому остро стоит вопрос внедрения новых мероприятий и технологий для решения этой проблемы. Ученые Пермского Политеха предложили перспективный способ снижения углеродного следа при эксплуатации газотурбинных электростанций. Подход позволит на 45% сократить вредные выбросы и в тоже время получить полезный химический продукт — диметиловый эфир.
Разработка открывает новые возможности для снижения экологической нагрузки энергетической отрасли в России. Статья доступна по ссылке. Работа выполнена в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
Газотурбинные электростанции ГТЭС-25П мощностью 25 МВт/час широко используются в российской промышленности для выработки электроэнергии. Рабочим телом такой установки является атмосферный воздух. При работе он поступает в камеру сгорания, где смешивается с природным или отбензиненным газом. Продукты горения проходят через турбину высокого давления и свободную силовую турбину, которая приводит в работу генератор, а после выбрасываются через выхлопную трубу в атмосферу.
Подсчеты ученых ПНИПУ показали, что одна такая станция приводит к выбросам углекислого газа в 1309 тысяч тонн в год, а суммарные выбросы электростанций такого типа в стране составляют 396 650 тысяч тонн. Такие объемы усиливают парниковый эффект и как следствие повышают скорость глобального потепления. Это вызывает изменения климатических условий в мире, режима осадков, среднего уровня океанов, а также негативно сказывается на множестве живых организмов и здоровье человека.
– Поспособствовать снижению углеродного следа можно несколькими способами: работать с качеством поступающего сырья, например, использовать низкоуглеродное, углеродно-нейтральное или водородсодержащее топливо; разрабатывать малоэмиссионные камеры сгорания, которые обеспечивают низкое содержание вредных веществ в выхлопных газах; и работать над технологиями улавливания из дымовых газов и практическим применением СО2, в чем наше исследование оказалось полезным, – поделился Никита Кифель, ассистент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ.
Отработанный СО2 может использоваться для закачки в нефтяной пласт для увеличения добычи нефти, а также в качестве сырья для получения различных химических соединений. Одно из перспективных направлений – синтез диметилового эфира.
Это простейший эфир, который обладает особыми свойствами, делающими его полезным в разных отраслях. Например, в России он известен своим использованием в качестве хладагента, который в холодильных установках, кондиционерах и других системах поглощает тепло и передает его внешней среде. В странах Азии диметиловый эфир выступает как экологичная альтернатива дизельному топливу. Также продукт применяется в качестве сырья для получения других химических веществ, необходимых в производстве пластмасс и лекарств.
Ученые Пермского Политеха разработали технологическую схему получения диметилового эфира из отходящего углекислого газа и рассчитали, насколько новый подход снизит углеродный след на газотурбинных электростанциях.
Процесс состоит из нескольких этапов. Сначала происходит улавливание СО2 из дымовых газов, для этого широко используется специальный раствор на основе аминов – абсорбентов, способных поглощать газ. Далее следует его превращение в синтез газ (смесь водорода и оксида углерода) – основу для производства множества химических продуктов. Уже из него получают метанол, а затем диметиловый эфир.
– Последние шаги технологии уже давно освоены в промышленности, тогда как получение синтез-газа из отходящего СО2 до сих пор представляет сложность. Это можно реализовать двумя методами: с использованием метана или водорода. Однако процесс требует нагрева смеси до высоких температур (примерно 700 градусов), для чего нужно большое количество топлива. Это в свою очередь приводит к новым выбросам углекислого газа, что необходимо учитывать при оценке эффективности подхода, – объясняет Юлия Мозжегорова, доцент кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Результаты исследований показали, что предлагаемая технология в целом позволяет снизить выбросы СО2 на 45% для одной электростанции, и при этом производить до 1,2 миллиона тонн диметилового эфира в год. С учетом, что получение синтез-газа будет проводиться путем углекислотной конверсии метана.
Подход ученых Пермского Политеха прежде всего полезен промышленным предприятиям, использующие газотурбинные электростанции. Это возможность не только снизить колоссальные выбросы углекислого газа в атмосферу, но еще и получить дополнительный полезный продукт, который в настоящее время становится все более востребованным на современном рынке углеводородов.
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?
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
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.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
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