#газ

Вокруг белых карликов уже находили остатки разрушенных планет. Однако WD J1328-1450 оказался окружен сразу двумя отдельными газовыми кольцами. Ничего подобного у таких светил ранее не наблюдали. Как вообще возникла такая структура? Ответ, по мнению ученых, может скрываться внутри самих колец.

В ранней Вселенной нашли черную дыру, спрятанную в плотной газовой оболочке. Ее необычные свойства могут объяснить, почему первые черные дыры росли с огромной скоростью, а также пролить свет на природу «маленьких красных точек».

Ученые впервые напрямую наблюдали, как выброшенное звездой вещество всего за несколько тысяч лет теряет форму и смешивается с межзвездной средой. Открытие позволяет понять, как продукты жизни и смерти светил — от газа до тяжелых химических элементов — покидают звездные оболочки, возвращаясь в общий запас вещества Галактики.

В мире активно развивается зеленая энергетика, однако самым популярным источником электроэнергии остается уголь. На инфографике показано, какие источники доминируют в странах мира.

Для морского бурения требуются гигантские сооружения, предназначенные для добычи сырой нефти и природного газа из-под океанского дна. Когда говорят о самой большой нефтяной платформе в мире, обычно имеют в виду огромные морские платформы, используемые в мировой нефтегазовой промышленности.

Несмотря на стремление человечества перейти к более экологически чистым источникам энергии, природный газ по-прежнему остается одним из краеугольных элементов энергетической безопасности и экономического развития.

Соединенные Штаты уверенно вырвались вперед, став крупнейшим производителем природного газа: в 2024 году на их долю пришлось около четверти мирового предложения.

Несмотря на стремительный рост возобновляемой энергетики, значительная часть мира по-прежнему опирается на ограниченный круг традиционных источников энергии. Во многих странах нефть, уголь или природный газ продолжают обеспечивать основную долю энергопотребления — в транспорте, промышленности и производстве электроэнергии.

Исследователи из Объединенного института высоких температур РАН и Московского физико-технического института выполнили масштабное моделирование свойств неона в экстремальных условиях. Им удалось построить полное уравнение состояния этого благородного газа в области от комнатных температур до десятков тысяч градусов, определить его кривую плавления вплоть до давлений порядка 35 миллионов атмосфер и предсказать условия, при которых неон начинает проводить электрический ток.

В некоторых странах Европы газ играет важную роль в энергосистемах. На инфографике показано, какую долю электроэнергии страны получают из природного газа.

В прошлом году на ископаемое топливо пришлось 80% мирового спроса на энергию, и, согласно прогнозам, эта доля сократится до 67% к 2050 году.

Исследователи РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина разработали биотехнологический метод извлечения лития из водных источников с помощью растений. Эксперименты подтвердили, что ценный металл можно извлечь из пластовых вод нефтегазовых месторождений.

Наблюдая за массивным регионом звездообразования IRAS 18134-1942 с помощью радиоинтерферометра ALMA и комплекса телескопов VLA, ученые впервые увидели процесс рождения массивной звезды и показали, как газ, находящийся на расстоянии тысяч астрономических единиц от центра облака, постепенно движется к протозвезде.

Слушатели узнают, почему опасно кипятить чистую воду в микроволновке.

Метан, основной компонент природного газа, — ценный ресурс для энергетики и промышленности. Его сжигают на электростанциях для генерации электричества и тепла. Легкодоступные месторождения почти истощены, поэтому его добывают на удаленных источниках. Однако не весь газ подходит для транспортировки в городские инфраструктуры. Поэтому его часто сжигают, что наносит двойной ущерб: экологический — из-за выбросов углкислого газа и непрогоревшего метана, чей парниковый эффект в 80 раз сильнее первого. Существующие компактные установки для переработки метана в синтез-газ сталкиваются с низкой эффективностью (обычно не более 60-75% конверсии) и высокими затратами. Ученые Пермского Политеха предложили решение — компьютерную модель, которая рассчитывает параметры установки, позволяя достичь 90% переработки метана и создавать экономичные энергокомплексы для удаленных регионов.

В Туркменистане стал гаснуть газовый кратер Дарваза, который прозвали «Вратами ада». 

В глубинах космоса умирающий исполин «выдохнул» сферу пыли и газа таких необычайных размеров, что вызвал вопросы у ученых. Ни одна известная звезда не должна создавать подобных структур. Этот гигантский пузырь, размером с половину Солнечной системы, стал настоящей космической головоломкой, бросающей вызов знаниям о последней фазе жизни красных сверхгигантов.

Предприятие «НИИ НПО «ЛУЧ», которое входит в научное подразделение «Росатома», совместно с российскими учеными и промышленными компаниями разработало технологию и оборудование для выпуска особо чистого гексафторида вольфрама. Новое производство поможет России отказаться от импорта этого важного вещества, которое сейчас полностью завозится из-за рубежа.

Синтез-газ служит основой для производства множества ценных химических продуктов. Это смесь водорода и оксида углерода, которую вырабатывают из углеродсодержащего сырья, а затем перерабатывают в топливо, пластмассы, удобрения, синтетические смолы и лекарства. В промышленности для его получения используется специальный реактор, в котором сырье, например, природный газ, с помощью катализатора и при определенных температуре и давлении преобразуется в синтез-газ. Ученые Пермского Политеха разработали новый тип реактора, который обеспечивает равномерный прогрев устройства, в отличие от аналогов. Конструкция позволяет на 30% увеличить производительность получения синтез-газа.

Сланцевые месторождения нефти и газа обладают низкой проницаемостью, затрудняя добычу. Обычно для них применяют гидроразрыв пласта — закачку жидкости под давлением для создания трещин. Однако метод требует больших энергозатрат, ведет к перерасходу жидкости, закупорке пор и загрязнению. Ученые Пермского Политеха и Китая предложили безводный гидроразрыв с использованием сверхкритического диоксида углерода. Технология снижает давление на 43% и увеличивает длину трещин в 3,5 раза по сравнению с традиционной методикой.

Композитные материалы — это важный инструмент в авиации, энергетике и химической промышленности. Они прочные, легкие и незаменимы там, где важны надежность конструкции и минимизация веса — например, при изготовлении емкостей для хранения сжиженных газов, опасных химикатов и горючего топлива. Ученые из Пермского Политеха разработали новый подход для расчетов композитных оболочек, который учитывает разные факторы: влияние температуры, нагрузки и взаимодействие материалов. Это позволяет предсказать возможность появления дефектов и повышать надежность изделий.

В нефтедобыче для извлечения углеводородов из скважины и поддержания пластового давления активно используют специальные насосы. Они работают с помощью поршня, который возвратно-поступательными движениями перекачивает нефть или воду. Часто на одной скважине требуется установка сразу нескольких одновременно работающих насосов для большей подачи жидкости. Однако в этом случае разная скорость работы поршней приводит к неравномерной перекачке жидкости из-за возникающих пульсаций подачи и колебаний давления. Это вызывает аварии, связанные с повреждениями трубопровода и оборудования. Ученые Пермского Политеха разработали способ эффективного снижения неравномерной подачи жидкости, который обеспечивает надежную работу поршневых насосов и минимизирует простой нефтегазового оборудования.

Открытый в 1977 году Хирон формально относят к классу кентавров — «промежуточному» типу малых тел между астероидами и кометами, который перемещается по орбитам в области газовых гигантов. Внимание астрономов Хирон привлекает давно, однако детально «рассмотреть» его удалось только сейчас: с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» на поверхности кентавра обнаружили целый «набор» летучих соединений, а также ряд более сложных органических молекул. Ничего подобного на таких небесных телах ранее не находили.

Ученые лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН разработали технологию синтеза монолитного углеродного адсорбента с развитой микро-мезопористой структурой для использования в криогенных условиях. Одно из возможных применений нового материала — улавливание паров сжиженного природного газа в системах криогенного хранения и транспортировки. Эксперименты показали, что новый адсорбент вблизи температуры кипения метана вмещает до 380 литров газа на литр системы хранения. Это больше, чем при тех же условиях запасают известные перспективные сорбенты.

Эксплуатация калийных рудников часто связана с рисками для здоровья и безопасности работников, в частности, из-за отравления вредными газами, которые выделяются из породы в процессе добычи. Сейчас существуют различные методы борьбы с этим явлением, но, несмотря на это, проблема все еще актуальна. Чтобы обеспечить необходимые меры безопасности и снизить риск заболевания горнорабочих, важно заранее определять места и время газовыделений в рудниках. Для этого нужно знать, как происходит движение газа и что на это влияет. Ученые Пермского Политеха исследовали взаимосвязь между изменением атмосферного давления и газовой обстановкой в выработках и разработали методику, которая позволит прогнозировать ситуацию в руднике на основе метеорологических данных.

В нефтедобывающей промышленности перед ремонтом скважины осуществляют ее глушение, когда с помощью специальной жидкости создают противодавление и перекрывают выход нефти. При этом используемые реагенты способны повредить пласт и ухудшить его характеристики. Особенно это касается коллекторов, которые отличаются высокой проницаемостью и наличием сети трещин. Производительность скважины после ремонта во многом зависит от того, как фильтрат жидкости воздействует на горную породу. И если его влияние на терригенные коллекторы уже известно, то для карбонатных оно в полной мере не изучено. Ученые ПНИПУ провели серию экспериментов и детально изучили это явление. Исследование открывает новый взгляд на процессы взаимодействия водной основы с карбонатными горными породами при глушении нефтяных скважин.

Важный вопрос в развитии водородной энергетики — выбор объектов для безопасного хранения водорода. Для этого могут использоваться различные горные породы и подземные хранилища. Но чтобы не допустить химического изменения водорода и разрушения скважин, необходимо учитывать множество факторов. Ученые Пермского Политеха и Института проблем нефти и газа разработали специальную методику для изучения воздействия газа на трансформацию свойств горных пород и химического состава керна. Исследование позволяет качественно определять возможность использования хранилища для водорода.

Дебит скважины — это объем продукции, получаемый за определенное время (секунда, час, сутки). Прогнозировать его — сложная, но важная задача. Это помогает регулировать работу на месторождениях, оценивать рентабельность проекта и проектировать инфраструктуру. Дебит можно предсказывать с помощью гидродинамических и математических моделей. Но не всегда такие способы дают быстрый и, что самое главное, точный результат. Ученые ПНИПУ нашли метод, который позволяет получать данные оперативно и с погрешностью не более пяти процентов.

Обсадные трубы в нефтяных и газовых скважинах нужны для предотвращения обрушения горных пород. В них перфорируют каналы, чтобы обеспечить гидродинамическое соединение пласта со скважиной. Однако в результате этих работ может снижаться проницаемость прискважинной зоны пласта, а вместе с тем — и эффективность добычи нефти или газа. Самым безопасным и менее воздействующим на свойства горных пород признан струйно-абразивный метод перфорации. Ученые Пермского Политеха с помощью разработанной численной модели определи, как располагать щелевые каналы, чтобы сохранить проницаемость на начальном уровне.

Изменение климата — это тема, которую обсуждают не только политики, но и ученые, и даже мировое бизнес-сообщество. Важную роль в борьбе с глобальным потеплением играют нефтегазовые компании. Для предотвращения изменения климата многие из них заявили амбициозные цели по сокращению выбросов парниковых газов. Коллектив Института экономических проблем имени Г. П. Лузина Кольского научного центра РАН провел исследование, чтобы оценить, насколько успешно этих целей добиваются российские нефтяники и газовики.

Происхождение нефти и газа стали изучать еще до возникновения нефтяной промышленности. О генезисе важных ресурсов до сих пор нет единого мнения. Ученые Пермского Политеха рассказали, откуда они взялись на нашей планете, возможна ли их добыча в космосе, как нефть используется в продуктах питания и что такое «дверь в преисподнюю».

В рамках международного проекта, выполненного коллективом Передовой инженерной школы Санкт-Петербургского государственного университета совместно с Пекинским институтом нефти (Китай) разработан метод анализа геофизических данных, который позволяет определять направление микротрещин в горных породах, расположенных глубоко под поверхностью Земли. С его помощью можно проводить бурение скважин для добычи углеводородов вдоль этих трещин, что существенно повышает эффективность добычи.

Буровые установки используют для добычи нефти и газа, извлечения полезных ископаемых, строительства фундаментов зданий и сооружений, проведения геологических исследований, установки скважин для водоснабжения и многих других целей. Они позволяют бурить на большие глубины и в различных условиях, предоставляя доступ к подземным ресурсам. Ключевую роль в таких установках играет насосный агрегат, он подает специальные растворы в скважину для охлаждения и смазки бурового инструмента, что позволяет сократить расходы на ремонт техники, делает процесс более эффективным и безопасным. Проблема в том, что существующие модели сложны для обслуживания и управления, громоздки и стоят дорого. Ученые ПНИПУ модернизировали буровой насос так, что конструкция стала проще и компактнее. Разработка уменьшит стоимость его производства и повысит надежность процесса добычи ископаемых.

В недрах объектов пояса Койпера, которые находятся на задворках Солнечной системы, лед может храниться намного дольше, чем ученые предполагали ранее, — на протяжении миллиардов лет. Такие ледяные космические тела не что иное, как «бомба замедленного действия», которая «мощно взрывается» по мере приближения к нашему светилу. Об этом в своей статье рассказали американские ученые. По их мнению, новая работа поможет не только объяснить, почему объекты Койпера внезапно и ярко вспыхивают, когда впервые приближаются к Солнцу, но и полностью изменит сложившееся представление об астероидах и кометах.

Для создания скважин с высокой производительностью часто применяют технологию гидроразрыва пласта. В результате ее применения приток жидкости увеличивается, но добыча осложняется выносом не только нефти, но и газа вместе с абразивными частицами породы. Серийные насосы не рассчитаны на перекачку газожидкостных смесей. При сильной концентрации свободного газа в них происходит срыв подачи, поэтому нефтедобывающее оборудование комплектуется газосепараторами. В них происходит отделение газа от жидкости, сопровождающееся нежелательным явлением: частицы породы отбрасываются центробежными силами к стенкам корпуса и накапливаются там, что приводит к разрушению устройства и авариям. В ПНИПУ разработали новую, более эффективную конструкцию газосепаратора.

Ученые ТюмГУ представили ​​математическую модель процесса разделения воздуха на азот и кислород внутри и снаружи трубчатой ​​пористой мембраны.

Плазменная сварка применяется во многих сферах промышленности. С ее помощью соединяют металлические детали для медицинской аппаратуры, приборов, автомобилей, самолетов и ракет. Но достичь постоянного качества сварного шва удается не всегда, а его дефекты уменьшают надежность и срок службы изделий. Ученые Пермского Политеха предложили модернизированный метод плазменной сварки — он обеспечит стабильность формирования сварочных валиков и высокое качество соединения деталей.

Для диагностики нефтяных и газовых трубопроводов применяют автономных роботов, которые проникают внутрь и получают достоверные данные о состоянии трубы, тем самым предотвращая большое количество аварий, повреждений и значительные экономические потери. Но существующие устройства не могут контролировать все части трубопровода, например, отводы, вертикальные и наклонные участки им недоступны. Ученые ПНИПУ разработали механическую конструкцию робота, которая имеет несколько приводных колесных движителей. Устройство работает при разных углах наклона поверхности, обладает высоким запасом мощности и низким энергопотреблением.

Нефть служит сырьем для производства практически всего, что нас окружает. Благодаря ей мы способны лечить людей, создавать высокоточное оборудование, покорять космос. При этом «черное золото» скрыто от нашего взора толщами земных пород. Как увидеть нефть в недрах земли и под глубинами морей, можно ли оценить ее качество, не прибегая к анализам, стоит ли добывать нефть, найденную на дачном участке, и чем зима вредит и помогает нефтяному промыслу? Отвечают ученые горно-нефтяного факультета Пермского Политеха.

Газопроводы низкого давления доставляют попутный газ от нефтяных скважин до места хранения и переработки. Чтобы своевременно обнаружить дефекты трубопровода, применяют инспекционный снаряд — устройство с приборами и датчиками, перемещаемое внутри трубы. Для качественной диагностики у снаряда должна быть постоянная скорость. Однако, если давление газа невелико, шероховатости трубы заставляют его двигаться рывками. Исследователи ПНИПУ и «НефтеГазДиагностики» разработали клапан обтекаемой формы – это позволит точно контролировать скорость снаряда и избежать потери диагностических данных.

Сегодня в промышленности на смену обычным сетям, распределяющим электроэнергию, приходят активные энергетические комплексы DER — системы, распределяющие энергоресурсы в точном соответствии со спросом. Бережливый подход еще недавно был характерен для развитых западных стран. Например, Германия, Дания и Нидерланды тратили в 2,5 раза меньше энергии на доллар ВВП по сравнению с Россией и Узбекистаном. Теперь такие системы внедряются и в России. Модель управления активным энергокомплексом DER, разработанная коллективом ученых ВШЭУ ЮУрГУ, по оценкам позволит одному из заводов Пермского края потенциально экономить на расходе энергии 184 миллиона рублей в год.

Современная инфраструктура включает множество сетей трубопроводов, которые выполняют важные функции по транспортировке газа и нефти. Однако их длительная эксплуатация приводит к износу, коррозии, утечкам и другим повреждениям, способствующим авариям и значительным экономическим потерям. Для предотвращения таких ситуаций в последние годы уделяется большое внимание применению роботизированных систем для диагностики трубопроводов. Благодаря своей мобильности и способности проникать внутрь труб, они могут осуществлять осмотр и мониторинг в труднодоступных местах. Однако аккумуляторы, которые являются важным источником энергии для роботов, обладают совсем небольшой мощностью и соответственно малым временем работы. Ученые Пермского Политеха разработали аккумулятор с высокой энергетической мощностью, длительным сроком эксплуатации и небольшими габаритными размерами, которые позволяют установить его в робота. Разработка представляет собой инновационное решение, обеспечивающее надежное и эффективное электропитание для автономного робототехнического комплекса по диагностике трубопроводов.

Верхнекамское месторождение калийных солей — это один из крупнейших в мире обогащенных центров активного российского недропользования. Здесь добывают калийные, магниевые, натриевые соли, а также ведется добыча углеводородного сырья, пресных подземных вод и полезных ископаемых для строительных материалов. Однако подземная разработка месторождения значительно осложняется газодинамическими явлениями. Сегодня научные исследования направлены на решение этой проблемы. Но среди применяемых методов прогнозирования таких природных особенностей отсутствуют методы, основанные на структурно-тектоническом анализе строения пластов, который во многом определяет газодинамическую опасность на рудниках. Эту проблему смогли решить исследователи из Пермского Политеха. Ученые выявили оптимальный метод, позволяющий обрабатывать данные о структурно-тектоническом строении пласта для прогнозирования складчатых структур, опасных по газодинамическим явлениям.

Для обеспечения герметичности и долговечности нефтяных и газовых скважин, эксплуатационные колонны, через которые в будущем на поверхность поступают флюиды, цементируют с помощью тампонажного раствора. Это важный ответственный и трудоемкий процесс, от которого зависит успешность будущей работы скважин. Состав таких смесей для каждой из них подбирается в лабораторных условиях с учетом горно-геологических особенностей, определяются его технологические свойства, обеспечивающие безаварийность проведения работ по цементированию. Если выбрать неправильную рецептуру, то может произойти гидравлический разрыв пласта, который приведет к загрязнению и значительному ухудшению свойств продуктивных горных пород. На сегодняшний день нет полностью автоматизированного способа выбора состава тампонажного раствора, который бы учитывал все требуемые характеристики. Ученые Пермского Политеха разработали программное обеспечение, которое поможет выбрать оптимальную рецептуру тампонажного раствора с учетом требуемых технологических параметров и стоимости всех химических реагентов без проведения дополнительных лабораторных исследований.

На любых промышленных объектах и в быту очень важно следить за газовым оборудованием. Утечка газа может вызвать отравление человека, а еще образовывать взрывоопасную смесь. Природный газ и сжиженные углеводородные газы не имеют запаха, поэтому их утечка может быть обнаружена только специальными датчиками. Для выявления наличия газа в воздухе в товарный газ добавляют специальные вещества – одоранты, имеющие резко выраженный запах. Это позволяет оперативно выявить утечку без специальных технических средств. До недавнего времени в России широко использовались серосодержащие одоранты: СПМ (смесь природных меркаптанов) с Оренбургского газоперерабатывающего завода и некоторые зарубежные аналоги. Однако в связи с уходом иностранных поставщиков одорантов на рынке возник дефицит этого обязательного компонента товарных газов, поэтому становится актуальной тема его импортозамещения и расширения линейки. Ученые Пермского Политеха предложили использовать в качестве одоранта на газоперерабатывающем производстве метилакрилат.

Ученые лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН на основе отечественного сырья синтезировали эффективный адсорбент для извлечения легких углеводородов C2+ из природного газа при высоких давлениях (до 50 бар). Для доказательства его эффективности была проведена экспериментальная работа, в которой сравнивались селективные свойства нескольких углеродных структур различного происхождения и с разными параметрами пористой структуры. Роль природного газа в энергетике и нефтехимии постоянно растет.

С 10 по 13 июля в Екатеринбурге проходит Международная промышленная выставка ИННОПРОМ-2023. На стенде Челябинской области свои разработки и производственные решения для промышленности представил Южно-Уральский государственный университет.

Запасы нефти и газа в России заканчиваются с каждым годом все быстрее, а их потребление продолжает только увеличиваться. На этом фоне в 2021 году премьер-министр России Михаил Мишустин призвал производителей постепенно переходить на возобновляемые источники энергии и сокращать использование традиционных видов горючего, в том числе и угля. Уже к 2030 году наша страна должна почти полностью перейти на «зеленую» энергетику. Это не только сэкономит природные ресурсы, но и поможет планете в борьбе с глобальным потеплением. Правда, газом или нефтью пользуется не только промышленность, но и жилые дома, например, для отопления, поэтому поиск новых методов генерации тепла — актуальная задача. Ученые Пермского Политеха предложили использовать геотермальное отопление в индивидуальных жилых домах, в качестве альтернативы газовому, и посчитали насколько оно экономически эффективно.

В лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН получен патент на металлорганическую каркасную структуру (МОКС) бензолтрикарбоксилата лантана (III) La-BTC и способ ее получения. МОКС представляет собой микропористый адсорбент с прецизионной пористой структурой и узким распределением пор по размерам. Оптимизация технологических процессов и понижение температуры синтеза позволили сократить энергозатраты при его производстве. Размер пор оптимален для адсорбции углекислого газа, поэтому МОКС на основе лантана может быть использован для очистки технических газов.

В лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН получен патент на металлорганическую каркасную структуру (МОКС) бензолтрикарбоксилата иттрия (III) Y-BTC для аккумулирования водорода и способ ее получения. МОКС представляет собой адсорбент, который имеет прецизионную пористую структуру с узким распределением пор по размерам. Он обладает повышенными адсорбционными свойствами по водороду и может применяться для адсорбционного аккумулирования и селективного разделения веществ, в том числе для хранения и транспортировки водорода и выделения и очистки инертных газов. Стоимость производства МОКС таким методом ниже, потому что при синтезе используется меньшее количество веществ.