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 Любовь к сладкому может быть связана не только с пищевыми привычками, но и с тем, как человек принимает решения. Исследователи НИУ ВШЭ объяснили, почему любители сладкого ведут себя импульсивно: дело не в стремлении получить все немедленно, а в нежелании мириться с неопределенностью. Результаты могут помочь улучшить терапию зависимостей.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
То, в каком порядке дети в одной семье появились на свет, оказалось связано с вероятностью развития самых разных заболеваний — от аллергии и гастрита до аутизма и СДВГ. Ученые составили наиболее полную на сегодня карту подобных связей, проанализировав данные более 10 миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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