Экологи РУДН получили водородное топливо с помощью железной «губки»
Ученые предложили новый катализатор для превращения метана в водород — альтернативный источник энергии. Сам катализатор — простая железная «губка», безопасный для окружающей среды и к тому же дешевый материал.
Один из известных подходов альтернативной энергетики — использование водородного топлива. Это самый распространенный на Земле элемент, при сгорании он дает в три раза больше теплоты, чем бензин. К тому же продукт сгорания водорода — обычная вода. Водород можно получать, например, из природного газа — метана. Для этого метан нагревают до температур выше 1000 ℃. Этот процесс называется пиролиз. Ученые РУДН с коллегами из Объединенного Института Высоких температур РАН, университета Graphic Era (Индия), Университета науки и технологий МИСИС и Лукойл-инжиниринг предложили способ, который позволяет добиться 85% эффективности этой реакции. Для этого используется железная «губка».
«В отличие от углеводородного топлива, при сжигании водорода в окружающую среду не выбрасывается углекислый газ. Поэтому использование водорода вместо традиционных видов топлива представляет большой интерес в связи с мировым запросом на развитие низкоуглеродной энергетики. Несмотря на относительно простое уравнение реакции, процесс пиролиза метана на сегодняшний день все еще недостаточно технологически развит», — Михаил Власкин, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник департамента экологической безопасности и менеджмента качества продукции РУДН.
Губчатое железо поместили в трубку реактора длиной 8 см, метан подавался с разной скоростью (от 50 до 200 миллилитров в минуту). А пропановая горелка нагревала реактор от 700 до 1100 градусов. Губчатое железо играет в процессе роль катализатора. Выход водорода зависел от температуры и скорости подачи метана. При температурах 700-800℃ эффективность не превышала 20%. Но при температуре 1100℃ достигла 85%. Без губчатого железа эффективность была ниже на 81%.
«Мы впервые использовали губчатое железо как катализатор для пиролиза метана. На следующем этапе нужно определить, может ли этот катализатор поддерживать реакционную способность в течение длительного периода», — Михаил Власкин.
Результаты опубликованы в журнале Results in Engineering.
Лаборатория альтернативной энергетики института экологии РУДН разрабатывает новые виды ветроэнергетических установок — это гибридные вертикально-осевые ветроэнергетические установки. Они могут применяться для электроснабжения производственной и жилой инфраструктуры, городских и транспортных систем.
Проект по развитию синтетических подходов к соединениям на основе селена, чтобы создать новые фунгицидные средства, стал победителем грантового конкурса РУДН.
Родиться в Танзании, удивить семью, решив стать геологом, и уехать изучать эту науку в Россию. Родиться в Нигерии в регионе, где овраги буквально разъедают землю, проходить обязательную Национальную молодёжную службу, где неожиданно узнать о РУДН и его возможностях — и поехать в Россию продолжать образование. Два аспиранта РУДН рассказали, как попали в университет и в чём Россия оказалась похожа на их страны.