Твердый метан. Создан простой и безопасный способ хранения газа
15.04.2025 09:00
Это открытие не только снижает риск утечек газа, но и способствует его безопасной перевозке. Разработка нацелена на обеспечение "зеленой" транспортировки метана, который играет важную роль как бытовое топливо, промышленное сырье и потенциальное топливо будущего, сообщает Российский научный фонд (РНФ).
Метан, являющийся ключевым компонентом природного газа, играет существенную роль в энергетике. Однако его хранение и перевозка представляют собой сложные задачи из-за его высокой воспламеняемости и летучести.Это новое вещество открывает перед отраслью энергетики перспективы для более безопасной и эффективной работы с метаном. С его помощью возможно значительно улучшить процессы хранения и транспортировки газа, что способствует развитию экологически чистых и устойчивых методов работы с природным ресурсом.Гидраты метана, кристаллические соединения, в которых молекулы газа заключены в "ячейки" из молекул воды, представляют собой потенциально более эффективный способ хранения метана. Однако, несмотря на свои преимущества, широкое использование гидратов ограничено некоторыми недостатками. Существующие методы сжижения и сжатия метана имеют высокую стоимость, что делает гидраты метана более привлекательным вариантом для хранения этого газа. Важно отметить, что процесс образования гидратов медленный, а также они могут быть разрушены при нагревании или снижении давления.В совместной работе ученых из Казанского (Приволжского) федерального университета (Казань), Университета Бойнорда (Иран) и Хэнаньского технологического университета (Китай) было создано инновационное поверхностно-активное вещество, известное как биосурфактант. Этот продукт основан на гидроксилированном олеате, который представляет собой соль органической кислоты с добавлением гидроксильной группы. Он обладает способностью эффективно формировать стабильные гидраты метана, что открывает новые перспективы для безопасной и экологически чистой транспортировки этого газа.Биосурфактант, разработанный учеными, представляет собой инновационное решение, способное революционизировать отрасль транспортировки метана. Его использование может значительно повысить эффективность и безопасность процесса перевозки этого ценного ресурса. Эта новая технология имеет потенциал стать ключевым элементом в развитии "зеленых" и устойчивых методов транспортировки природного газа. Разработка биосурфактанта открывает перед индустрией возможности для снижения вредного воздействия на окружающую среду и обеспечивает более эффективное использование метана в различных отраслях.Исследователи использовали экологически безопасные и недорогие исходные материалы, такие как касторовое масло и олеиновая кислота, для создания биосурфактантов. Этот метод формирования гидратов метана несет в себе меньший риск негативного воздействия на окружающую среду по сравнению с использованием синтетических поверхностно-активных веществ, таких как токсичный додецилсульфат натрия, широко применяемый в этой области.По словам исследователей, новый биосурфактант демонстрирует способность превращать в гидраты до 95 процентов воды, в то время как додецилсульфат натрия достигает лишь 92 процентов. Это говорит о более эффективном и экологически безопасном подходе к образованию гидратов метана.Эксперименты показали, что использование касторового масла и олеиновой кислоты в процессе создания биосурфактантов может быть перспективным решением для снижения негативного воздействия на окружающую среду. Новый метод не только эффективен, но и более безопасен для экосистемы, чем традиционные синтетические аналоги.Хранение метана в форме гидрата имеет важное значение не только для безопасности, но и для экологии. Увеличение емкости гидрата до 162 объемов метана на один литр и формирование более плотных и стабильных гранул гидратов способствует удержанию метана даже после длительного хранения при низких температурах, что снижает риск утечек и помогает предотвратить выбросы парниковых газов в атмосферу.Эти результаты исследования открывают новые перспективы для усовершенствования технологий хранения метана. Ученые считают, что улучшенные методы хранения метана в форме гидрата могут стать более экологически устойчивыми и эффективными, что в свою очередь поможет в борьбе с глобальным изменением климата."Наше исследование не только демонстрирует преимущества хранения метана в виде гидрата, но и показывает путь к разработке более безопасных и эффективных технологий утилизации и хранения парниковых газов", - подчеркивает Абдолреза Фархадиан, старший научный сотрудник лаборатории гидратных технологий утилизации и хранения парниковых газов Казанского (Приволжского) федерального университета, руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ.Исследование, проведенное с использованием гранта РНФ, выявило, что биосурфактант имеет ряд преимуществ перед аналогами. Одно из основных преимуществ заключается в наличии гидроксильной группы, которая способствует улучшению взаимодействия с водой и метаном. Как сообщили в пресс-службе РНФ, этот биосурфактант также обладает стойкостью к высоким температурам, сохраняя свои свойства при 90 °C, и способен образовывать гидраты из морской воды, что устраняет необходимость в дорогостоящих процессах опреснения. Эти характеристики способствуют более активному использованию технологии твердого природного газа и способствуют развитию экологически чистой химии.Кроме того, результаты исследования, опубликованные в Journal of Colloid and Interface Science, подтверждают значимость данного открытия для научного сообщества и промышленности. Это открывает новые перспективы для использования биосурфактанта в различных отраслях, включая нефтегазовую промышленность, медицину и экологию. Таким образом, данное открытие может стать важным шагом в направлении более эффективного и экологически безопасного производства и использования химических веществ.Источник и фото - ria.ru
