#топливо

Сегодня развитие «зеленой» энергетики, критически важное для отказа от углеродного топлива, сталкивается с серьезной проблемой при транспортировке газов. Под давлением в трубах водород создает мощные колебания, которые резко повышают риск утечек. Традиционные подходы к решению проблемы оказываются неэффективны для проектирования надежных конструкций для трубопроводов. Ученые Пермского Политеха создали уникальную методику, которая позволяет проектировать более безопасные элементы для водородной инфраструктуры. Разработка уникальна и не имеет аналогов в мире.

Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина нашли способ борьбы с испарением бензина в топливных резервуарах. Исследователи разработали особую краску для покрытия стенок хранилищ, которая действует как терморегулятор, снижая потери бензина почти до 2-3% в год и уменьшая выбросы в атмосферу вредных летучих соединений. Технология не имеет прямых аналогов в России и в мире.

Ученые ТПУ представили физическую модель, которая объясняет, как скорость горячего воздушного потока влияет на процесс дробления капель водоугольного топлива в энергетических установках и его эффективное сжигание. Модель политехников в будущем может лечь в основу создания новых систем распыления. Это позволит сделать сжигание угля экономичнее и экологичнее.

Ученые ТПУ совместно с коллегами провели эксперименты и с высокой точностью предсказали кинетические характеристики воспламенения и сгорания топлива с добавлением воды. Результаты показали, что топливо с небольшой добавкой воды сгорает на 7-14% быстрее по сравнению с однородным углеводородным топливом. В будущем это может помочь в разработке более экологичных и ресурсоэффективных систем сжигания альтернативных топлив.

В ПНИПУ разработали и запатентовали компактный блочно-модульный комплекс для производства метанола непосредственно на месторождениях, что позволяет удешевить его получение в 3-4 раза по сравнению с закупкой у крупных производителей. Эта технология решает проблему дефицита и высокой стоимости доставки метанола на удаленные промыслы, устраняет необходимость в сложной инфраструктуре и особых условиях хранения, а также помогает предприятиям соблюдать экологические стандарты, перерабатывая попутный газ в ценное сырье вместо его сжигания. Универсальность установки позволяет производить не только метанол для собственных нужд, но и другую продукцию газохимии, адаптируя производство под конкретные задачи, что особенно актуально для малых и изолированных месторождений с перспективой масштабирования до 40 тысяч тонн в год.

Ключевой этап переработки нефти — очистка от серы, азота и различных металлов. Этот процесс называется гидрообессериванием и проводится в специальном реакторе под воздействием водорода и катализатора. Благодаря последнему происходит химическая реакция между веществами и быстрое отделение вредных примесей от топлива. Однако с тяжелыми нефтяными остатками, где содержится больше металлов и асфальтенов, традиционный метод не справляется: применяемый катализатор быстро засоряется и теряет свою активность. Это требует его регенерации или скорой замены, что финансово не выгодно. Ученые Пермского Политеха разработали перспективное решение модернизации реактора, которое на 40% увеличивает срок службы катализатора и обеспечивает 99% степень очистки. Идея позволяет повысить качество топлива и снизить затраты нефтеперерабатывающих заводов.

В КБГУ разработали инновационный способ переработки пластиковых отходов в экологичное твердое топливо, используя термическое разложение в закрытой системе с нитратно-щелочными расплавами, которые не только ускоряют процесс, но и нейтрализуют токсичные газы, превращая их в безвредные соли. При этом выделяется значительное количество энергии — эксперименты показали, что при нагреве до 450 градусов образуется пламя высотой до трех метров, что делает эту технологию перспективным решением как для утилизации пластика, так и для получения альтернативного топлива без вредных выбросов.

Ученые синтезировали катализаторы для очистки нефтепродуктов от серосодержащих органических веществ, которые при сгорании топлива в двигателях превращаются во вредные летучие соединения. Новые катализаторы позволили удалить серу из образцов дизельного топлива с эффективностью до 78% при комнатной температуре всего за 15 минут. Работа важна для создания энергоэффективных и безопасных технологий получения качественного и экологичного топлива.

Ученые ЮФУ нашли способ удешевить и продлить срок службы топливных элементов. Исследование раскрывает ключевые факторы, влияющие на стабильность катализатора, и предлагает решение для создания более доступных и долговечных материалов.

Специалисты «Росатома» завершили начальную стадию создания цифрового двойника для радиохимического производства. Этот программный комплекс под названием «ВИЗАРТ-РДМ» (Виртуальный завод радиохимических технологий — Регенерация делящихся материалов) станет основой для моделирования процессов переработки использованного ядерного топлива (ОЯТ) и работы с радиоактивными отходами (РАО). Его внедрение поможет улучшить проектирование и эксплуатацию соответствующих предприятий.

Ученые разработали высокоэффективный платина-кобальтовый катализатор для производства водорода из метана. Сырьем может стать возобновляемый источник — биогаз, образующийся на свалках при разложении органики, что позволит получить «зеленый» водород. Открытие совершила команда исследователей из РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН и Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН.

Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.

С ростом полетов значительно увеличиваются требования к надежности газотурбинных двигателей. Для обеспечения их долговечности и бесперебойной работы необходимо проводить строгие испытания внутренних систем, отвечающих за подачу топлива, регулирование давления и другие жизненно важные функции механизма. Все это требует больших временных затрат (от 500-600 до нескольких тысяч часов) из-за высокой сложности и стоимости оборудования. Обычно в ходе испытаний оператор вручную настраивает и контролирует различные параметры, но это может быть сопряжено с рисками ошибки и все еще требует немало времени. Ученые Пермского Политеха создали специальную отечественную программу, которая автоматизирует процесс и делает его не менее чем в 1,5 раза быстрее.

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.

Специалисты Пермского Политеха представили уникальную разработку в области силовых установок — импульснотурбинный двигатель, который может изменить будущее беспилотных летательных аппаратов. Это гибридная конструкция, которая сочетает лучшие черты поршневых и турбинных технологий, и на 5-10% эффективнее по сравнению с традиционными аналогами.

Форсунки — ключевые элементы бензиновых и дизельных двигателей, которые дозированно подают топливо в камеру сгорания в виде мелкого распыления. Необходимо регулярно проверять их исправность, так как от этого зависит правильность работы двигателя, умеренность расхода горючего и экологичность выбросов выхлопных газов. Существующие стенды для выявления отклонений — это чаще всего сложные габаритные установки с дорогостоящим оборудованием, неудобные в обслуживании. Специалисты Пермского Авиатехникума и Пермского Политеха представили инновационный стенд для диагностики топливных форсунок, созданный с применением аддитивных технологий. Новое решение отличается компактностью, низкой себестоимостью и простотой производства, что делает его доступным и перспективным для российских предприятий.

В порту Роттердам впервые успешно провели тестовую бункеровку 800 кубометров жидкого аммиака (около 500 тонн) при температуре минус 33 градуса Цельсия между двумя судами Oceanic Moon и Gas Utopia. Операция длилась приблизительно 2,5 часа.

Сгорая, топливо выделяет тепловую энергию, благодаря которой работают газотурбинные двигатели. Для того, чтобы оно сжигалось хорошо, его нужно тщательно перемешать с воздухом. Подогрев помогает сделать это быстрее и эффективнее. Это особенно важно при использовании бедных смесей, в которых воздуха больше, чем топлива, из-за чего оно может сгореть не полностью и двигатель будет работать хуже. Однако существующие методы подогрева приводят к выбросам углекислого газа и оксида азота, которые в больших количествах вредны для здоровья человека и окружающей среды. Ученые Пермского Политеха исследовали процессы, происходящие при подогреве топливного газа, и выяснили, что лучше делать это перед камерой сгорания двигателя — так выброс вредных веществ снизится на 24 процента для угарного газа.

Новая конструкция топливных форсунок авиационных воздушно-реактивных двигателей с системой охлаждения без применения и с применением электростатических полей от ученых КНИТУ-КАИ имени А. Н Туполева и Центрального института авиационного моторостроения имени П .И. Баранова предотвратит образование в них твердого углеродистого осадка. Конструктивные схемы включают наружную рубашку охлаждения с каналами особой геометрии.

Ученые «Росатома» успешно завершили первый этап реакторных испытаний лабораторных образцов топлива для высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР) в условиях экстремально высоких температур. Специалистам удалось подтвердить работоспособность предварительно облученного топлива реактора при температурах до 1600 градусов.