В ПИШ СПбГУ получили водород из природного газа пиролизом в лазерной плазме
Технологию разложения природного газа посредством пиролиза в лазерной плазме на составные элементы, включая водород, который может быть использован в качестве экологичного топлива, разработали химики Передовой инженерной школы (ПИШ) Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), 3 июня сообщает пресс-служба университета.
Поскольку основным источником выбросов парниковых газов в мире являются предприятия энергетического сектора (более 70% выбросов), то перед энергетикой поставлена задача перехода на альтернативные источники энергии, одним из которых является водород.
Как отметила заместитель директора ПИШ СПбГУ доцент кафедры экономики предприятия, предпринимательства и инноваций СПбГУ Мария Ветрова, если при сжигании углеводородов (природный газ, нефть, бензин, солярка и другие) образуются углекислый и угарный газы, то продуктом горения водорода является вода.
Поэтому при широком использовании водородного топлива на предприятиях, в транспорте и жилых домах произойдет значительное снижение антропогенного влияния на экологию.
Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года предусматривает переход на водородное топливо. При этом в случае широкого применения переработки в водород углеводородного топлива развитие соответствующих технологий может позволить отечественным производителям занять лидирующие позиции в данной отрасли.
Широко распространенным способом получения водорода является электролиз воды. В процессе электролиза происходит ее расщепление на кислород и водород с помощью электричества, которое в этом случае нужно будет получать из других источников.
Решить эту проблему ученые СПбГУ предложили с помощью технологии получения водорода из природного газа в лазерной плазме. Профессор кафедры лазерной химии и лазерного материаловедения Алексей Поволоцкий пояснил ее суть:
«Подобно тому, как проходит электролиз воды, мы можем организовать пиролиз углеводорода, то есть превратить топливо с так называемым углеродным следом в экологически нейтральное. Так, используя лазерное излучение, мы раскладываем природный газ на составные элементы и получаем водород, перспективный для создания экологичного топлива».
Таким образом, лазерный пиролиз углеводородов позволяет превратить топливо с углеродным следом в экологически нейтральное топливо. Сам процесс заключается в отрыве атомов водорода от молекул природного газа в плазме, создаваемой сфокусированным лазерным пучком. При этом углерод собирается в виде твердой фазы.
Заведующий кафедрой лазерной химии и лазерного материаловедения доктор химических наук, профессор Юрий Тверьянович пояснил, что достоинством данного метода является возможность использовать существующую систему газопроводов для генерации водородного топлива непосредственно перед его использованием потребителем.
Это исключает необходимость в решении сложной проблемы по хранению и транспортировке водорода, который обладает повышенной текучестью и взрывоопасностью.
Результаты исследования новой технологии, которые показали ее перспективность, разработчики представили в статье «Получение водорода из природного газа в лазерной плазме: химия, международная энергетическая политика и экономическая модель», опубликованной в Russian Journal of General Chemistry.
На следующем этапе проекта ученые СПбГУ в рамках деятельности ПИШ намерены провести дополнительные научно исследовательские работы, которые позволят начать опытно конструкторскую разработку малогабаритных устройств, производящих водород для бытового применения.
