Учёные Томского политехнического университета нашли способ превращать дымовые выбросы в полезное сырьё. Вместо дорогих реагентов они используют воду и газовые гидраты – структуры, похожие на «горючий лёд», которые удерживают CO₂ внутри кристаллической решётки. Технология показала высокую эффективность и при этом требует вдвое меньше энергии, чем классические методы.
Вода для «ловли» СО2
На промышленных предприятиях CO₂ ловят в основном с помощью криогенной дистилляции или адсорбции – физической и химической. Эти методы дороги, энергозатратны и часто разрушают оборудование из-за коррозии.
Томские политехники предложили использовать газовые гидраты – соединения, где молекулы газа оказываются «запертыми» в оболочке из молекул воды. В такой структуре CO₂ остаётся внутри, а другие газы из дымовой смеси (азот, кислород, оксиды серы и другие примеси) – снаружи. После этого гидрат регазифицируют и получают уже чистый, концентрированный углекислый газ, готовый для повторного использования или захоронения.
«Предложенная нами технология может максимально эффективно, дешево и неэнергозатратно выделять углекислый газ из дымовых газов при сжигании традиционных видов топлива. Вместо дорогих реагентов мы используем воду. Такой подход требует примерно вдвое меньше энергии на единицу массы CO₂, чем у аналогичных технологий, что уменьшает стоимость улавливания по сравнению с традиционной абсорбцией», – поясняет зав. лабораторией газовых гидратов ИШФВП ТПУ Никита Шлегель (цит. по: пресс-служба ТПУ).
Учёные сжигали уголь, мазут и природный газ и полученную дымовую смесь подавали в реактор с водой. Гидраты «забирали» из выбросов от 92 до 98% CO₂.
Цифры для промышленности
Политехники смотрели не только на объём уловленного газа, но и на его чистоту. В гидратах из угольных выбросов оказалось 92,2% CO₂, из мазутных – 92,6%, а вот из газа – 95,6%. Последний вариант оказался самым «чистым» ещё и потому, что в нём не было оксида серы – гидраты от угля и мазута требовали дополнительной очистки.
Томские исследователи вывели математические уравнения. С их помощью можно рассчитать нужный объём реактора, количество подаваемой дымовой смеси, температуру и даже время, которое потребуется для разделения газов в реальных промышленных условиях. Это – прямой путь к масштабированию разработки.
В тему
Технология протестирована и может стать более дешёвой и энергоэффективной альтернативой привычным методам улавливания CO₂. В работе участвовали специалисты Инженерной школы энергетики и Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политеха.
Подписывайтесь на АиФ в  MAX
|
