Российские ученые предложили превращать газ в водород в месторождениях

В поисках новых способов увеличения производства "зеленого" топлива, российские ученые из Сколковского института науки и технологий (Москва) разработали метод добычи водорода из пластов в месторождениях природного газа.

Этот метод позволяет эффективно получать водород прямо на месте добычи газа, что может значительно упростить процесс его производства.

Пласты в месторождениях природного газа обладают высоким содержанием углеводородов, в том числе большим количеством водорода в составе молекулы. Преобразуя эти вещества, ученые могут получать значительные объемы "зеленого" топлива, что является важным шагом в развитии экологически чистых источников энергии.

Российские ученые определили необходимые условия для эффективной добычи водорода из природного газа в газовых месторождениях. Этот метод не только может способствовать увеличению производства "зеленого" топлива, но и имеет потенциал снизить негативное воздействие на окружающую среду, сокращая выбросы парниковых газов.

Исследователи предложили новый метод добычи водорода из газовых месторождений, который включает несколько этапов. Сначала в скважину закачивается водяной пар и катализатор, который помогает извлечь водород из компонентов природного газа. Затем происходит подача воздуха или чистого кислорода, что приводит к воспламенению газа внутри пласта. В результате горения природного газа в присутствии водяного пара и катализатора образуется смесь угарного газа и водорода.

Согласно отчету ученых, важно отметить, что хотя из угарного газа впоследствии образуется углекислый газ, он остается в пласте и не выходит на поверхность. Это позволяет избежать попадания углекислого газа в атмосферу и уменьшить парниковый эффект.

Кроме того, новый метод добычи водорода из газовых месторождений может иметь значительное влияние на снижение выбросов парниковых газов и уменьшение зависимости от нефти и угля. Такой подход может стать важным шагом в развитии чистых источников энергии и устойчивого развития.

Исследователи внедрили новую технологию извлечения водорода из скважин, которая позволяет "законсервировать" угарный и углекислый газы под землей. Этот метод основан на использовании мембраны, которая не пропускает другие продукты реакции, кроме водорода. Таким образом, в результате процесса извлечения водорода все остальные газы остаются навсегда "законсервированными" под землей.

Авторы работы провели тестирование этой технологии в специальных реакторах, создавая условия, идентичные реальному газовому пласту. Для этого они загрузили в установку измельченные горные породы, подали в нее метан, водяной пар и катализатор, а затем кислород. Таким образом, были созданы условия для извлечения водорода из скважины через мембрану.

Эта инновационная технология имеет потенциал для улучшения процессов извлечения водорода и одновременно снижения выбросов угарного и углекислого газов в атмосферу. Такой подход может стать важным шагом в развитии экологически чистых методов производства водорода.

Высокое давление, характерное для газовых пластов, было поддерживаемо в реакторе, превышая атмосферное в 80 раз. Однако, исследования показали, что максимальное количество водорода, равное 45% от общего объема газов, образуется при температуре 800 °C и больших объемах водяного пара, подаваемого в реактор.

Кроме того, состав породы оказывает влияние на выход водорода. Например, в экспериментах с использованием искусственной пористой среды из оксида алюминия, выход водорода достигал 55%. Авторы работы считают, что более высокая эффективность объясняется инертностью оксида алюминия, который не реагирует с окружающими веществами. В естественных породах, однако, присутствуют более активные минералы, которые могут вступать в побочные реакции с компонентами газовой смеси и влиять на выход водорода.

Эти результаты исследования подтверждают важность учета не только температуры и объема водяного пара, но и состава породы при процессе получения водорода. Понимание взаимодействия между различными компонентами и их влияние на реакцию может помочь оптимизировать процесс и повысить эффективность получения водорода из газовых пластов. Дальнейшие исследования в этой области могут привести к разработке новых методов и технологий, которые будут более эффективными и экологически безопасными.

Источник и фото - ria.ru